JP3351032B2 - 半導体圧力検出器 - Google Patents

半導体圧力検出器

Info

Publication number
JP3351032B2
JP3351032B2 JP18383893A JP18383893A JP3351032B2 JP 3351032 B2 JP3351032 B2 JP 3351032B2 JP 18383893 A JP18383893 A JP 18383893A JP 18383893 A JP18383893 A JP 18383893A JP 3351032 B2 JP3351032 B2 JP 3351032B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor pressure
sensor element
pressure sensor
mounting board
element mounting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP18383893A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0743230A (ja
Inventor
安洋 山下
典朗 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP18383893A priority Critical patent/JP3351032B2/ja
Publication of JPH0743230A publication Critical patent/JPH0743230A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3351032B2 publication Critical patent/JP3351032B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シールダイヤフラムで
封止された圧力検出室内に絶縁性オイル等の液体を封入
したいわゆるシールダイヤフラム型の半導体圧力検出器
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、シールダイヤフラム型の半導
体圧力検出器は、例えば自動車のエンジン油圧,排気
圧,冷凍サイクルの冷媒吐出圧等の各種の圧力を検出す
るセンサとして利用されており、高温環境下で使用され
ることも多いが、温度が高くなるに従って、圧力検出室
内に封入されている液体が熱膨張して、圧力検出室の内
圧を上昇させてしまうので、圧力検出値が温度によって
変動してしまい、検出精度が低下してしまう欠点があ
る。
【0003】そこで、液体の熱膨張の影響を少なくする
ために、実開昭60−49441号公報に記載されてい
るように、液体の封入量を少なくするようにしたものが
ある。このものは、図2に示すように、金属ボディ11
の上端部に形成された凹部12をシールダイヤフラム1
3で封止することにより圧力検出室14を構成し、この
圧力検出室14の底部に歪ゲージチップ15(半導体圧
力センサ素子)を取り付けると共に、この歪ゲージチッ
プ15の側方にスペーサ16を取り付け、このスペーサ
16によって圧力検出室14内の液体17の封入量を少
なくするようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ことろで、上記従来構
成では、歪ゲージチップ15が取り付けられている金属
ボディ11は、段付き円柱状の大柄の金属部品であるた
め、金属素材を切削加工して形成しなければならず、加
工能率が悪いという欠点がある。しかも、金属ボディ1
1に形成した貫通孔18にリード19を挿通し、ガラス
20を溶融固化させてハーメチックシールする必要があ
るが、金属ボディ11が大柄であるが故に、ハーメチッ
クシール用の加熱炉内に同時に収容できる部品数が少な
くなってしまい、ハーメチックシール作業の能率も悪い
という欠点もある。
【0005】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、圧力検出室を構成する部品の加
工及びハーメチックシールを能率良く行うことができ
て、製造コストを低減することができる半導体圧力検出
器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体圧力検出器は、圧力検出室を、素子
取付盤と、この素子取付盤に取り付けられた固定台と、
この固定台に取り付けられたシールダイヤフラムの3部
品から構成し、前記素子取付盤に半導体圧力センサ素子
を取り付けると共に、前記素子取付盤における前記半導
体圧力センサ素子の外部に形成された貫通孔にリードを
挿通してハーメチックシールし、前記半導体圧力センサ
素子と前記リードとをボンディングワイヤで接続し、前
記固定台における前記半導体圧力センサ素子と前記シー
ルダイヤフラムとの間に位置する中間壁部において、前
記半導体圧力センサ素子に対向する部分の肉厚を、前記
部分の外周部分であって前記ボンディングワイヤが対応
する部分の肉厚よりも厚くし、更に、前記中間壁部にお
ける前記ボンディングワイヤが対応する部位に貫通孔を
形成したものである。
【0007】
【作用】上記構成によれば、固定台は、圧力検出室内の
液体の封入量を少なくする役割を果たすと共に、シール
ダイヤフラムを固定する役割も果たす。従って、半導体
圧力センサ素子とリードとを取り付ける素子取付盤に
は、シールダイヤフラムを取り付ける必要がないので、
素子取付盤を固定台と共に扁平・小型の形状に設計する
ことができる。このため、これら素子取付盤及び固定台
を例えばプレス加工や冷間鍛造で極めて簡単に加工で
き、従来の切削加工に比して加工能率を大幅に向上でき
る。しかも、リードをハーメチックシールする素子取付
盤は、従来のハーメチックシール部品(図2の金属ボデ
ィ11)に比して扁平・小型の部品であるため、ハーメ
チックシール用の加熱炉内に同時に多数の部品を収容す
ることができて、ハーメチックシール作業の能率を向上
することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1に基づいて説
明する。半導体圧力センサ素子21は、例えば1枚のシ
リコン基板22に4個のピエゾ抵抗体をブリッジ接続さ
せるように形成し、このシリコン基板22をパイレック
スガラス等からなる台座23に陽極接合した構成のもの
である。この半導体圧力センサ素子21の台座23は、
素子取付盤24の中央部に形成された凹部24aに接着
固定されている。この素子取付盤24は、鉄等の金属素
材を例えばプレス加工や冷間鍛造して形成したもので、
全体として円盤状に形成され、半導体圧力センサ素子2
1の台座23を接着固定する凹部24aの周囲4箇所
に、52アロイ等からなるピン型のリード25を挿通す
る貫通孔26が形成されている。各貫通孔26とリード
25との間の隙間には、ガラス50を溶融固化させたハ
ーメチックシールが施されている。各リード25と半導
体圧力センサ素子21との電気的な接続は、アルミ細線
等からなるボンディングワイヤ27を用いて行われてい
る。また、素子取付盤24には、後述する圧力検出室2
8内に絶縁性オイル等の液体29を封入するための封入
孔30が形成されている。この封入孔30は、液体29
の封入完了後に封止ボール31の圧入又は溶接により封
止される。
【0009】一方、素子取付盤24上には、固定台32
が例えば抵抗溶接33により気密(液密)に接合されて
いる。この固定台32は、上述した素子取付盤24と同
じく、鉄等の金属素材を例えばプレス加工や冷間鍛造し
て形成したものである。この固定台32には、半導体圧
力センサ素子21の周辺スペースを狭めるように覆う中
間壁部32aが一体に形成されている。この中間壁部3
2aの肉厚は、ボンディングワイヤ27の近傍部分が薄
く、それ以外の部分は厚くなっており、特に、中間壁部
32aのうちリード25よりも外周側の部分は、封入孔
30の近傍部分を除いて素子取付盤24の上面に密着す
るように厚肉に形成されている。この中間壁部32aに
は、液体29が流通できる貫通孔34が形成され、この
貫通孔34を通して液圧が伝わるようになっている。
【0010】この固定台32を素子取付盤24に位置決
めするために、固定台32には位置決め凹部35が形成
され、この位置決め凹部35に、素子取付盤24の外周
部に形成された突起部36が嵌合されている。このよう
にして位置決め固定された固定台32の上面外周部に
は、円環状台座部32bが一体に形成されている。この
円環状台座部32bと、これと同径のステンレス鋼製の
固定リング37との間にステンレス鋼製のシールダイヤ
フラム38が挟み込まれ、これら三者が例えばレーザ溶
接39により気密(液密)に接合されている。このよう
にして、素子取付盤24,固定台32及びシールダイヤ
フラム38の3部品から圧力検出室28が構成され、こ
の圧力検出室28内に液体29が封入されると共に、シ
ールダイヤフラム38が固定台32の中間壁部32aと
微小なギャップを介して平行に対向した構成となってい
る。
【0011】以上のように構成されたセンサユニット4
0は、金属製の本体ハウジング41内に収納されてい
る。この本体ハウジング41には、PBT等の耐熱性プ
ラスチックにより形成されたコネクタハウジング42が
かしめ付けられ、そのかしめ力によって本体ハウジング
41とセンサユニット40との間が2本のゴム製Oリン
グ43,44で気密にシールされている。上記本体ハウ
ジング41には、圧力を検出する場所に締付固定するた
めの取付ねじ部45が形成され、この取付ねじ部45の
中心部に圧力導入孔46が形成され、この圧力導入孔4
6を通して外部の圧力がシールダイヤフラム38に加え
られる。この圧力は液体29を介して半導体圧力センサ
素子21に伝えられ、この半導体圧力センサ素子21か
ら圧力に応じた電圧信号が出力される。
【0012】一方、コネクタハウジング42には、ター
ミナル47がインサート成形され、このターミナル47
とリード25とが可撓導体48によって電気的に接続さ
れている。尚、リード25と素子取付盤24との間に
は、耐EMI(耐ノイズ)用のコンデンサ49が半田付
けされている。
【0013】以上のように構成された本実施例の半導体
圧力検出器によれば、固定台32は半導体圧力センサ素
子21の周辺スペースを狭めるような形状に形成されて
いるので、圧力検出室28内の液体29の封入量を少な
くできて、温度による液体29の熱膨張の影響を少なく
でき、検出精度を向上することができる。しかも、この
固定台32はシールダイヤフラム38を固定する役割も
果たすので、半導体圧力センサ素子21とリード25と
を取り付ける素子取付盤24には、シールダイヤフラム
38を取り付ける必要がなくなり、素子取付盤24を固
定台32と共に扁平・小型の形状に設計することができ
る。このため、これら素子取付盤24及び固定台32を
例えばプレス加工や冷間鍛造により半導体圧力センサ素
子21の形状やシールダイヤフラム38の形状に合致し
た形状に極めて簡単に加工でき、従来の切削加工に比し
て加工能率を向上できる。
【0014】しかも、リード25をガラス50でハーメ
チックシールする素子取付盤24は、従来のハーメチッ
クシール部品(図2の金属ボディ11)に比して扁平・
小型の部品であるので、ハーメチックシール用の加熱炉
内に同時に多数の部品を収容することができて、ハーメ
チックシール作業の能率を向上することができ、前述し
た加工能率向上の効果と相俟って、量産性を大幅に向上
できて、製造コストを低減できる。
【0015】更に、シールダイヤフラム38が固定台3
2の中間壁部32aと微小なギャップを介して平行に対
向した構成となっているので、万一、ハーメチックシー
ルの不具合により液漏れが発生したとしても、シールダ
イヤフラム38の内側への変形を中間壁部32aにより
強度限界内に止めることができて、シールダイヤフラム
38の破損を防止することができる。
【0016】また、使用場所の設計仕様・圧力に応じて
固定台32の円環状台座部32bの内径寸法を変更する
だけで、シールダイヤフラム38の受圧面積を使用場所
の設計仕様・圧力に最適な受圧面積に変更することがで
きて、設計変更も極めて容易である。
【0017】しかも、圧力検出室28(センサユニット
40)を本体ハウジング41から分離してそれをユニッ
ト化しているので、圧力を検出する場所の取付形状が変
わった場合でも、それに応じて本体ハウジング41の形
状を変更するだけで対応できて、センサユニット40を
共用化することができ、この面からも製造コスト低減に
寄与できる。
【0018】但し、本発明は、本体ハウジング41を必
須構成要件とするものではなく、例えば、本体ハウジン
グ41とコネクタハウジング42を無くして、固定リン
グ37に取付ねじ部を形成した構成としても良い。この
場合には、本実施例よりも部品点数の少ない極めて簡単
な構成となり、一層の小型化・低コスト化を実現するこ
とができる。その他、本発明は、素子取付盤24の形状
や固定台32の形状を適宜変更しても良い等、要旨を逸
脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うま
でもない。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、圧力検出室を、素子取付盤と、この素子取付
盤に取り付けられた固定台と、この固定台に取り付けら
れたシールダイヤフラムの3部品から構成したので、素
子取付盤と固定台とを共に扁平・小型の形状に設計する
ことができて、これらを例えばプレス加工や冷間鍛造で
極めて簡単に加工でき、従来の切削加工に比して加工能
率を向上できる。しかも、リードをハーメチックシール
する素子取付盤は、従来のハーメチックシール部品(図
2の金属ボディ11)に比して扁平・小型の部品である
ので、ハーメチックシール用の加熱炉内に同時に多数の
部品を収容することができて、ハーメチックシール作業
の能率を向上することができ、前述した加工能率向上の
効果と相俟って、量産性を大幅に向上できて、製造コス
トを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す半導体圧力検出器の拡
大縦断面図
【図2】従来の半導体圧力検出器の拡大縦断面図
【符号の説明】
21…半導体圧力センサ素子、22…シリコン基板、2
3…台座、24…素子取付盤、25…リード、26…貫
通孔、27…ボンディングワイヤ、28…圧力検出室、
29…液体、30…封入孔、31…封止ボール、32…
固定台、32a…中間壁部、32b…円環状台座部、3
4…貫通孔、37…固定リング、38…シールダイヤフ
ラム、40…センサユニット、41…本体ハウジング、
42…コネクタハウジング、45…取付ねじ部、46…
圧力導入孔、49…コンデンサ、50…ガラス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 9/04 101 G01L 19/04 G01L 19/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体圧力センサ素子が収納された圧力
    検出室内に液体を封入し、この圧力検出室に外部から加
    えられた圧力を前記液体を介して前記半導体圧力センサ
    素子に伝えることで、この半導体圧力センサ素子から前
    記圧力に応じた電圧信号を出力する半導体圧力検出器に
    おいて、 前記圧力検出室を、素子取付盤と、この素子取付盤に取
    り付けられた固定台と、この固定台に取り付けられたシ
    ールダイヤフラムの3部品から構成し、 前記素子取付盤に前記半導体圧力センサ素子を取り付け
    ると共に、 前記素子取付盤における前記半導体圧力センサ素子の外
    部に形成された貫通孔にリードを挿通してハーメチック
    シールし、 前記半導体圧力センサ素子と前記リードとをボンディン
    グワイヤで接続し、 前記固定台における前記半導体圧力センサ素子と前記シ
    ールダイヤフラムとの間に位置する中間壁部において、
    前記半導体圧力センサ素子に対向する部分の肉厚を、前
    記部分の外周部分であって前記ボンディングワイヤが対
    応する部分の肉厚よりも厚くし、更に、前記中間壁部に
    おける前記ボンディングワイヤが対応する部位に貫通孔
    を形成したことを特徴とする半導体圧力検出器。
JP18383893A 1993-07-26 1993-07-26 半導体圧力検出器 Expired - Fee Related JP3351032B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18383893A JP3351032B2 (ja) 1993-07-26 1993-07-26 半導体圧力検出器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18383893A JP3351032B2 (ja) 1993-07-26 1993-07-26 半導体圧力検出器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0743230A JPH0743230A (ja) 1995-02-14
JP3351032B2 true JP3351032B2 (ja) 2002-11-25

Family

ID=16142730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18383893A Expired - Fee Related JP3351032B2 (ja) 1993-07-26 1993-07-26 半導体圧力検出器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3351032B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3498665B2 (ja) 1999-03-12 2004-02-16 株式会社デンソー 圧力検出装置およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0743230A (ja) 1995-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0169438B1 (en) Semiconductor pressure transducer
JP4848904B2 (ja) 圧力センサ
JP3987386B2 (ja) 圧力センサ
JP3502807B2 (ja) 圧力センサ
EP0890830B1 (en) Pressure sensor
JP2005531012A (ja) 圧力測定のための装置
JPH07209115A (ja) 半導体圧力検出器及びその製造方法
KR20170096577A (ko) 압력 검출 유닛 및 이것을 사용한 압력 센서, 및 압력 검출 유닛의 제조 방법
US4843454A (en) Semiconductor pressure transducer
JP2003172665A (ja) 圧力センサ
JPS6117925A (ja) 圧力センサ
JP3351032B2 (ja) 半導体圧力検出器
JPH11304612A (ja) 半導体圧力検出装置
JP2001324402A (ja) 圧力センサおよびその製造方法
JP5278448B2 (ja) 圧力センサ装置
CN215296282U (zh) 传感器
JPH01169333A (ja) 半導体圧力変換器
JP6554979B2 (ja) 圧力センサ
JPH03226638A (ja) 半導体圧力センサ
JP2000155062A (ja) 圧力検出器
JP2006208087A (ja) 圧力センサ
JP3168119B2 (ja) 静電容量式加速度センサ
JP4223273B2 (ja) 圧力センサ
JP2004045076A (ja) 圧力センサ
JPH0619068Y2 (ja) 高温流体用の圧力センサ

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110920

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees