JP3991798B2 - Pressure sensor - Google Patents

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JP3991798B2
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Description

【0001】
【技術分野】
本発明は,感圧素子により圧力を計測する圧力センサに関する。
【0002】
【従来技術】
圧力センサは,シリコン基板上に形成した歪ゲージと,シリコン基板を精密にエッチングして形成した圧力検知用のダイヤフラムとを有する感圧素子を利用したセンサである。そして,この圧力センサは,上記歪ゲージにより,圧力によるダイヤフラムのひずみ量を計測することにより圧力を測定する。
【0003】
そして,圧力センサは,感圧素子を配置する受圧面を,圧力計測対象である流体が流入する圧力室に対面させて,その圧力を計測するように構成されている。圧力センサにおける圧力室は,圧力センサの圧力計測範囲に対してその耐圧性が十分に高く,圧力室内の流体に対するシール性が十分であることが必要である。
【0004】
【解決しようとする課題】
しかしながら,上記従来の圧力センサにあっては,次のような問題がある。
即ち,圧力センサにおける,圧力を検知する感圧素子を配置する上記受圧面には,該感圧素子と電気的に接続されるターミナルピン等を露出させる必要がある。一方,上記受圧面を構成するコネクタハウジングは,合成樹脂よりなるのが一般的であり,上記ターミナルピンは,合成樹脂よりなるコネクタハウジング内に一体的に配置される。
【0005】
そして,コネクタハウジングとターミナルピンとの境界部分に生ずる間隙は,例えばシリコーン接着剤等によりシールを行っている。
しかしながら,上記シリコーン接着剤によるシール構造は,必ずしも十分な耐圧性及びシール性を維持することができない。そのため,さらに信頼性のあるシール構造が実現できる圧力センサの開発が望まれていた。
【0006】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので,従来よりも信頼性の高いシール構造を有する圧力センサを提供しようとするものである。
【0007】
【課題の解決手段】
本発明は,感圧素子及びターミナルピンを有するコネクタハウジングと,該コネクタハウジングを挿入するセンサハウジングと,該センサハウジングと上記コネクタハウジングとの間に形成される圧力室とを有し,該圧力室に上記感圧素子を収容してある圧力センサにおいて,
上記コネクタハウジングは,上記センサハウジングに挿入される挿入部を有していると共に,該挿入部の先端にセラミックスよりなるセラミックブロックを有しており,
該セラミックブロックは,その端面に上記感圧素子を配置してあると共に,上記ターミナルピンを挿設する貫通穴を有しており,該貫通穴の内周面には,メタライズ処理により形成した被膜を介して上記ターミナルピンをろう付けしてあり,
上記コネクタハウジングの上記挿入部の先端の上記圧力室におけるシール部分が,すべて上記セラミックブロックに接する部分となっており,
かつ,上記コネクタハウジングと上記センサハウジングとの間は,上記セラミックブロックの外周部または先端部に配設されたシール部材によりシールされていることを特徴とする圧力センサにある(請求項1)。
【0008】
本発明の圧力センサにおいては,上記のごとく,コネクタハウジングの挿入部の先端に,上記セラミックス製のセラミックブロックを設けてある。そして,上記圧力室におけるシール部分が,すべて上記セラミックブロックに接する部分となるシール構造を採用している。
【0009】
そして,上記ターミナルピンと上記セラミックブロックとの間のシールは,該セラミックブロックのセラミックスとしての特性を有効に利用して,メタライズ処理を施した上にろう付けする処理を採用することができる。そのため,ターミナルピンの周囲のシール性は,従来の接着剤を用いる場合と比べて信頼性が高まる。
【0010】
また,上記コネクタハウジングと上記センサハウジングとの間は,上記セラミックブロックの外周部又は先端部に配設されたシール部材によりシールされている。ここで,上記セラミックブロックは,上記のごとくセラミックスより構成されており,耐圧性に優れ,変形も少ないので,上記コネクタハウジングと上記センサハウジングとの間のシール性も従来と同等以上の高い信頼性が得られる。
【0011】
従って,本発明の圧力センサは,その圧力室におけるシール性,耐圧性等に優れ,優れた圧力計測性能を長く維持することができる信頼性の高いものとなる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明においては,上記セラミックブロックは,インサート成形によって,合成樹脂よりなる上記コネクタハウジングに一体的に配設されていることが好ましい(請求項2)。
この場合には,上記コネクタハウジングへのセラミックブロックの配設を容易かつ精度良く行うことができる。
【0013】
また,上記センサハウジングは,シールダイヤフラムを有しており,上記圧力室は,上記シールダイヤフラムにより密閉されていると共に,該圧力室の中には,圧力伝達媒体が充填されていることが好ましい(請求項3)。
この場合には,上記圧力室に対して,さらに高い耐圧性や安定したシール性等が要求されるため,本発明による効果が特に有効である。
【0014】
また,上記感圧素子は,上記セラミックブロックから露出した上記ターミナルピンに,電気導電性のバンプ材を介して接合されていることが好ましい(請求項4)。
【0015】
この場合には,バンプ接合により上記感圧素子を接合することにより,上記ターミナルピンに対する電気的な接合と,上記セラミックブロックに対する物理的な接合とを同時に実現でき,効率的である。
さらに,上記セラミックブロックに対して,上記感圧素子と上記ターミナルピンとを,さらに効率的に配置できる。すなわち,上記感圧素子と上記ターミナルピンとを重複して配置することもでき,その配置の自由度が高い。
【0016】
【実施例】
(実施例1)
本発明の実施例にかかる圧力センサ1について,図1,図2を用いて説明する。
本例の圧力センサ1は,感圧素子20及びターミナルピン10を有するコネクタハウジング30と,該コネクタハウジング30を挿入するセンサハウジング40とを有している。また,該センサハウジング40とコネクタハウジング30との間には,圧力室42が形成されており,該圧力室42に感圧素子20を収容してある。
【0017】
コネクタハウジング30は,センサハウジング40に挿入される挿入部35を有していると共に,該挿入部35の先端にセラミックスよりなるセラミックブロック80を有している。このセラミックブロック80は,ターミナルピン10を挿設する貫通穴82を有していると共に,該貫通穴82の内周面には,メタライズ処理により形成した被膜を介してターミナルピン10をろう付けしてある。
また,コネクタハウジング30とセンサハウジング40との間は,セラミックブロック80の外周部に配設されたシール部材50によりシールされている。
以下に,この内容について詳しく説明する。
【0018】
本例の圧力センサ1は,図1,図2に示すごとく,シールダイヤフラム43を有するセンサハウジング40に,ターミナルピン10と感圧素子20とを有するコネクタハウジング30を挿入して組み立ててある。
すなわち,この圧力センサ1は,シールダイヤフラム43により密閉されると共に,圧力計測対象である流体とは隔離された圧力室42を有している。そして,この圧力センサ1は,シールダイヤフラム43に作用する上記流体の圧力を,圧力室42に封入した圧力伝達媒体を介して,感圧素子20により検知できるよう構成されている。
【0019】
上記シールダイヤフラム43は,その外周部に積層されたシールリング431の表面からレーザ溶接して,センサハウジング40まで達する溶接部435を設けることにより,センサハウジング40に強固に固定してある。
また感圧素子20は,シリコン層を加工して歪ゲージを形成するとともに,シリコン基板を精密にエッチングしてセンサダイヤフラムを形成したものである。
【0020】
コネクタハウジング30は,図1,図2に示すごとく,セラミックブロック80をインサート成形したPPS樹脂よりなる部品である。このコネクタハウジング30は,センサハウジング40に挿入する挿入部35と,外部機器のコネクタ(図示略)を電気的に接続するためのソケット部300とを有している。
【0021】
セラミックブロック80は,図1,図2に示すごとく,アルミナ,ジルコニア,窒化珪素等よりなる円柱形状を呈していると共に,電源用,グランド用及び信号出力用の3本のターミナルピン10を貫通させるための貫通穴82を有している。そして,この貫通穴82の内周面には,Mo/Mnメタライズ,Wメタライズ等のメタライズ処理による被膜(図示略)が配設されている。そして,ターミナルピン10は,この被膜を介在して,貫通穴82の内周面にAg,AgCu,AuCu,AuNi等のろう材を用いてろう付け接合されている。
さらに,セラミックブロック80の外周面には,コネクタハウジング30内に強固に結合されるよう,上記コネクタハウジング30を構成するPPS樹脂を食い込ませる溝部81が配設されている。
【0022】
また,図1に示すごとく,コネクタハウジング30における挿入部35は,その挿入方向に平行な軸を中心とした略円柱形状の挿入基部353と,該挿入基部353よりも小径である略円柱形状の挿入先端部351とを有している。そして,この挿入先端部351が上記セラミックブロック80により構成されている。また,挿入先端部351と挿入基部353との間には,コネクタテーパ面352が配設されている。
【0023】
上記セラミックブロック80の端面である受圧面32には,図2に示すごとく,ターミナルピン10及び感圧素子20が配置されている。各ターミナルピン10は,図2に示すごとく,感圧素子20とボンディングワイヤ34により相互に電気的に接続されている。
また,セラミックブロック80の外周面は,シール材としてのOリング50及びバックアップリング51を配置するためのリング溝として機能するように構成されている。
【0024】
センサハウジング40は,ステンレススチールよりなると共に,図1に示すごとく,上記シールダイヤフラム43のコネクタハウジング30側に,上記挿入部35を挿入する凹部45と,該凹部45に収納した挿入部35を係合するカシメ部41とを有している。
【0025】
凹部45は,同図に示すごとく,コネクタハウジング30の挿入基部353を挿入する大径の第1凹部453と,該第1凹部453より小径の上記挿入先端部351を挿入する第2凹部452と,これらの間に配設されたセンサテーパ面452を有している。
さらに,センサハウジング40は,シールダイヤフラム43側に,圧力計測対象としての流体を導入する圧力導入孔441と,取り付け用のネジ部442とを有している。
【0026】
上記コネクタハウジング30とセンサハウジング40とは,図1,図2に示すごとく,セラミックブロック80の外周部にバックアップリング51とシール材50としてのOリングを配置して,これをセンサハウジング40の凹部45に収納し,コネクタテーパ面352とセンサテーパ面452とを当接させて組み合わせる。そして,センサハウジング40のカシメ部41を内径方向に変形させ,挿入部35に係合させることにより両者を固定してある。
【0027】
次に,本例の作用効果につき説明する。
本例の圧力センサ1においては,上記のごとく,コネクタハウジング30の挿入部35の先端に,上記セラミックス製のセラミックブロック80を設けてある。そして,圧力室42におけるシール部分が,すべてセラミックブロック80に接する部分となるシール構造を採用している。
【0028】
そして,ターミナルピン10とセラミックブロック80との間のシールは,上記のごとく,セラミックブロック80のセラミックスとしての特性を有効に利用して,メタライズ処理を施した上にろう付けする処理を採用してある。そのため,ターミナルピン10の周囲のシール性は,従来の接着剤を用いる場合と比べて信頼性が高まる。
【0029】
また,コネクタハウジング30とセンサハウジング40との間は,セラミックブロック80の外周部に配設されたシール部材(Oリング)50によりシールされている。そのため,このシール部分も,耐圧性に優れ変形も少ないセラミックスよりなるセラミックブロック80の優れた特性により,従来と同等以上の高い信頼性が得られる。
従って,本例の圧力センサ1は,その圧力室42におけるシール性,耐圧性等に優れ,優れた圧力計測性能を長く維持することができる信頼性の高いものとなる。
【0030】
なお,本例の圧力センサ1における外部と隔離された圧力室42に代えて,上記シールダイヤフラム43を廃し,被計測環境側に開放した圧力室42としてもよい。この場合には,圧力計測対象としての上記流体が,感圧素子20のセンサダイヤフラムに直接作用することとなる。
【0031】
(実施例2)
本例は,図3に示すごとく,実施例1における圧力センサ1を基にして,感圧素子20の接合方法を変更した例である。
本例の圧力センサ1において,感圧素子20は,図3に示すごとく,セラミックブロック80の表面にバンプ材22を用いてバンプ接合してある。ここで,バンプ接合とは,一般的に,回路基板等の表面に露出する電極と,感圧素子等の半導体チップの外部電極との間に半田ボール等のバンプ材を配置し,このバンプ材を溶融等させることにより,半導体チップを回路基板上に接合する接合技術である。
【0032】
そして,本例の圧力センサ1においては,感圧素子20は,図3に示すごとく,その外部電極(図示略)が配置された素子面を,セラミックブロック80側に向けて配置してある。また,セラミックブロック80の表面には,感圧素子20の外部電極のパターンと一致するようターミナルピン10が配置されている。
【0033】
そして,ターミナルピン10と感圧素子20の外部電極との間に,Au,はんだ等よりなるバンプ材22を配置し,このバンプ材22によりターミナルピン10と感圧素子20とを電気的に接続した状態で,セラミックブロック80に対して感圧素子20を接合してある。
【0034】
このように本例の圧力センサ1は,感圧素子20をバンプ接合により接合してあるため,その接合が強固でありその耐久性も高く,ターミナルピン10との電気的な接続における信頼性が高い。そして,本例においても,実施例1と同様に,圧力室42のシール構造は,セラミックブロック80に接する部分をシールする構造としてある。そのため,本例の圧力センサ1は,耐久性に優れ,その優れた初期性能を長期間にわたり維持することができる。
なお,その他の構成及び作用効果については実施例1と同様である。
【0035】
(実施例3)
本例は,図4に示すごとく,実施例1における圧力センサを基にして,セラミックブロック80をコネクタハウジング30内にインサート成形することなく別途準備し組み付けた例である。
すなわち,本例のコネクタ部301は,PPS樹脂によりコネクタピン19を一体成形した部品である。コネクタ部301は,図4に示すごとく,セラミックブロック80におけるコネクタ部301側の端部を収納できるよう構成された収納凹部38を有している。
【0036】
コネクタ部301における収納凹部38には,図4に示すごとく,コネクタピン19が露出している。コネクタピン19は,収納凹部38に収納したセラミックブロック80のターミナルピン10と電気的に接触できるよう接続部191を先端に有している。
また,セラミックブロック80とコネクタ部301とを組み合わせたコネクタハウジング30の全体形状が,実施例1におけるセラミックブロックを一体成形したコネクタハウジングと略同一の形状をなし得るよう構成してある。
【0037】
このように本例の圧力センサ1は,別体の部品であるセラミックブロック80とコネクタ部301とを組み合わせたコネクタハウジング30を適用して,実施例1における圧力センサと同様の作用効果を実現している。
なお,その他の構成及び作用効果については実施例1と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における,圧力センサの構造を示す断面図。
【図2】実施例1における,圧力センサの圧力室近傍の構造を示す説明図。
【図3】実施例2における,圧力センサの圧力室近傍の構造を示す拡大説明図。
【図4】実施例3における,圧力センサの構造を示す断面図。
【符号の説明】
1...圧力センサ,
10...ターミナルピン,
19...コネクタピン,
20...感圧素子,
30...コネクタハウジング,
32...受圧面,
35...挿入部,
40...センサハウジング,
42...圧力室,
43...シールダイヤフラム,
45...凹部,
50...Oリング,
51...バックアップリング,
80...セラミックブロック,
81...溝部,
82...貫通穴,
[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a pressure sensor that measures pressure with a pressure-sensitive element.
[0002]
[Prior art]
The pressure sensor is a sensor using a pressure sensitive element having a strain gauge formed on a silicon substrate and a pressure detecting diaphragm formed by precisely etching the silicon substrate. The pressure sensor measures the pressure by measuring the amount of strain of the diaphragm due to the pressure using the strain gauge.
[0003]
The pressure sensor is configured to measure the pressure by causing the pressure-receiving surface on which the pressure-sensitive element is disposed to face the pressure chamber into which the fluid to be pressure-measured flows. The pressure chamber in the pressure sensor needs to have a sufficiently high pressure resistance with respect to the pressure measurement range of the pressure sensor and have a sufficient sealing property against the fluid in the pressure chamber.
[0004]
[Problems to be solved]
However, the conventional pressure sensor has the following problems.
That is, it is necessary to expose a terminal pin or the like electrically connected to the pressure sensitive element on the pressure receiving surface where the pressure sensitive element for detecting pressure is arranged in the pressure sensor. On the other hand, the connector housing constituting the pressure receiving surface is generally made of synthetic resin, and the terminal pins are integrally disposed in the connector housing made of synthetic resin.
[0005]
The gap formed at the boundary between the connector housing and the terminal pin is sealed with, for example, a silicone adhesive.
However, the sealing structure using the silicone adhesive cannot always maintain sufficient pressure resistance and sealing performance. Therefore, the development of a pressure sensor that can realize a more reliable seal structure has been desired.
[0006]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a pressure sensor having a seal structure with higher reliability than the conventional one.
[0007]
[Means for solving problems]
The present invention includes a connector housing having a pressure-sensitive element and a terminal pin, a sensor housing into which the connector housing is inserted, and a pressure chamber formed between the sensor housing and the connector housing. In the pressure sensor containing the pressure sensitive element,
The connector housing has an insertion part to be inserted into the sensor housing, and has a ceramic block made of ceramics at the tip of the insertion part,
The ceramic block, as well are arranged the pressure sensing element on its end face, it has a through hole for inserted the terminal pin, the inner peripheral surface of the through hole was formed by metallized coatings The terminal pin is brazed via
The seal part in the pressure chamber at the tip of the insertion part of the connector housing is all in contact with the ceramic block,
In the pressure sensor, a gap between the connector housing and the sensor housing is sealed by a seal member disposed at an outer peripheral portion or a front end portion of the ceramic block.
[0008]
In the pressure sensor of the present invention, as described above, the ceramic ceramic block is provided at the tip of the insertion portion of the connector housing. And the seal structure in which all the seal parts in the said pressure chamber become a part which touches the said ceramic block is employ | adopted.
[0009]
And the seal | sticker between the said terminal pin and the said ceramic block can employ | adopt the process which brazes after performing a metallization process using the characteristic as a ceramic of this ceramic block effectively. For this reason, the sealing performance around the terminal pin is more reliable than the conventional adhesive.
[0010]
Further, the connector housing and the sensor housing are sealed with a seal member disposed on the outer peripheral portion or the tip portion of the ceramic block. Here, the ceramic block is made of ceramic as described above, and has excellent pressure resistance and little deformation. Therefore, the sealing performance between the connector housing and the sensor housing is as high as that of the prior art. Is obtained.
[0011]
Therefore, the pressure sensor of the present invention is excellent in sealing performance, pressure resistance, etc. in the pressure chamber, and has high reliability capable of maintaining excellent pressure measurement performance for a long time.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, it is preferable that the ceramic block is integrally disposed in the connector housing made of synthetic resin by insert molding.
In this case, the ceramic block can be easily and accurately disposed on the connector housing.
[0013]
Preferably, the sensor housing has a seal diaphragm, the pressure chamber is sealed by the seal diaphragm, and the pressure chamber is filled with a pressure transmission medium ( Claim 3).
In this case, since the pressure chamber is required to have higher pressure resistance and stable sealing performance, the effect of the present invention is particularly effective.
[0014]
The pressure-sensitive element is preferably joined to the terminal pin exposed from the ceramic block via an electrically conductive bump material.
[0015]
In this case, by bonding the pressure sensitive element by bump bonding, electrical bonding to the terminal pin and physical bonding to the ceramic block can be realized simultaneously, which is efficient.
Furthermore, the pressure sensitive element and the terminal pin can be more efficiently arranged with respect to the ceramic block. That is, the pressure-sensitive element and the terminal pin can be arranged in an overlapping manner, and the degree of freedom of the arrangement is high.
[0016]
【Example】
Example 1
A pressure sensor 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The pressure sensor 1 of this example includes a connector housing 30 having a pressure-sensitive element 20 and terminal pins 10, and a sensor housing 40 into which the connector housing 30 is inserted. Further, a pressure chamber 42 is formed between the sensor housing 40 and the connector housing 30, and the pressure sensitive element 20 is accommodated in the pressure chamber 42.
[0017]
The connector housing 30 has an insertion portion 35 to be inserted into the sensor housing 40 and has a ceramic block 80 made of ceramics at the tip of the insertion portion 35. This ceramic block 80 has a through hole 82 into which the terminal pin 10 is inserted, and the terminal pin 10 is brazed to the inner peripheral surface of the through hole 82 through a film formed by metallization processing. It is.
Further, the connector housing 30 and the sensor housing 40 are sealed with a seal member 50 disposed on the outer peripheral portion of the ceramic block 80.
This will be described in detail below.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the pressure sensor 1 of this example is assembled by inserting a connector housing 30 having terminal pins 10 and pressure-sensitive elements 20 into a sensor housing 40 having a seal diaphragm 43.
That is, the pressure sensor 1 is sealed by a seal diaphragm 43 and has a pressure chamber 42 that is isolated from a fluid that is a pressure measurement target. The pressure sensor 1 is configured so that the pressure of the fluid acting on the seal diaphragm 43 can be detected by the pressure-sensitive element 20 through a pressure transmission medium sealed in the pressure chamber 42.
[0019]
The seal diaphragm 43 is firmly fixed to the sensor housing 40 by providing a welded portion 435 that reaches the sensor housing 40 by laser welding from the surface of the seal ring 431 laminated on the outer periphery thereof.
In addition, the pressure sensitive element 20 is a sensor diaphragm formed by processing a silicon layer to form a strain gauge and precisely etching a silicon substrate.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, the connector housing 30 is a component made of PPS resin in which a ceramic block 80 is insert-molded. The connector housing 30 includes an insertion portion 35 to be inserted into the sensor housing 40 and a socket portion 300 for electrically connecting a connector (not shown) of an external device.
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2, the ceramic block 80 has a cylindrical shape made of alumina, zirconia, silicon nitride, or the like, and penetrates three terminal pins 10 for power supply, ground, and signal output. A through hole 82 is provided. A coating film (not shown) is formed on the inner peripheral surface of the through hole 82 by a metallization process such as Mo / Mn metallization or W metallization. The terminal pin 10 is brazed and joined to the inner peripheral surface of the through hole 82 using a brazing material such as Ag, AgCu, AuCu, or AuNi with the coating interposed therebetween.
Further, on the outer peripheral surface of the ceramic block 80, a groove portion 81 for biting the PPS resin constituting the connector housing 30 is disposed so as to be firmly coupled into the connector housing 30.
[0022]
As shown in FIG. 1, the insertion portion 35 of the connector housing 30 includes an insertion base portion 353 having a substantially cylindrical shape centering on an axis parallel to the insertion direction, and a substantially cylindrical shape having a smaller diameter than the insertion base portion 353. And an insertion tip 351. The insertion tip 351 is constituted by the ceramic block 80. A connector taper surface 352 is provided between the insertion tip 351 and the insertion base 353.
[0023]
As shown in FIG. 2, the terminal pin 10 and the pressure sensitive element 20 are arranged on the pressure receiving surface 32 which is the end surface of the ceramic block 80. Each terminal pin 10 is electrically connected to each other by a pressure-sensitive element 20 and a bonding wire 34 as shown in FIG.
The outer peripheral surface of the ceramic block 80 is configured to function as a ring groove for arranging the O-ring 50 and the backup ring 51 as seal materials.
[0024]
The sensor housing 40 is made of stainless steel. As shown in FIG. 1, the sensor housing 40 has a concave portion 45 for inserting the insertion portion 35 and an insertion portion 35 accommodated in the concave portion 45 on the connector housing 30 side of the seal diaphragm 43. And a crimping portion 41 to be joined.
[0025]
As shown in the figure, the recess 45 includes a first recess 453 having a large diameter into which the insertion base 353 of the connector housing 30 is inserted, and a second recess 452 into which the insertion tip 351 having a smaller diameter than the first recess 453 is inserted. , And a sensor taper surface 452 disposed therebetween.
Further, the sensor housing 40 has a pressure introduction hole 441 for introducing a fluid as a pressure measurement target and a screw portion 442 for attachment on the seal diaphragm 43 side.
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 2, the connector housing 30 and the sensor housing 40 are arranged such that a backup ring 51 and an O-ring as a sealing material 50 are disposed on the outer peripheral portion of the ceramic block 80, and this is used as a recess in the sensor housing 40. The connector taper surface 352 and the sensor taper surface 452 are brought into contact with each other and combined. Then, the caulking portion 41 of the sensor housing 40 is deformed in the inner diameter direction and engaged with the insertion portion 35 so that both are fixed.
[0027]
Next, the effect of this example will be described.
In the pressure sensor 1 of the present example, the ceramic block 80 made of the ceramic is provided at the distal end of the insertion portion 35 of the connector housing 30 as described above. A seal structure is adopted in which the seal portion in the pressure chamber 42 is a portion in contact with the ceramic block 80.
[0028]
As described above, the seal between the terminal pin 10 and the ceramic block 80 employs a process of brazing after performing a metallization process by effectively utilizing the ceramic characteristics of the ceramic block 80. is there. Therefore, the sealing performance around the terminal pin 10 is more reliable than when a conventional adhesive is used.
[0029]
Further, the connector housing 30 and the sensor housing 40 are sealed with a seal member (O-ring) 50 disposed on the outer peripheral portion of the ceramic block 80. Therefore, this seal portion also has a high reliability equal to or higher than that of the prior art due to the excellent characteristics of the ceramic block 80 made of ceramics having excellent pressure resistance and little deformation.
Therefore, the pressure sensor 1 of this example is excellent in sealing performance, pressure resistance, etc. in the pressure chamber 42, and has high reliability capable of maintaining excellent pressure measurement performance for a long time.
[0030]
In place of the pressure chamber 42 isolated from the outside in the pressure sensor 1 of this example, the seal diaphragm 43 may be eliminated and the pressure chamber 42 opened to the measurement environment side may be used. In this case, the fluid as the pressure measurement target directly acts on the sensor diaphragm of the pressure sensitive element 20.
[0031]
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 3, the joining method of the pressure sensitive element 20 is changed based on the pressure sensor 1 in the first embodiment.
In the pressure sensor 1 of this example, the pressure-sensitive element 20 is bump-bonded to the surface of the ceramic block 80 using a bump material 22 as shown in FIG. Here, bump bonding is generally a bump material such as a solder ball disposed between an electrode exposed on the surface of a circuit board or the like and an external electrode of a semiconductor chip such as a pressure sensitive element. This is a bonding technique for bonding a semiconductor chip onto a circuit board by melting, etc.
[0032]
In the pressure sensor 1 of this example, the pressure-sensitive element 20 is arranged with the element surface on which the external electrode (not shown) is arranged facing the ceramic block 80 as shown in FIG. Further, the terminal pin 10 is arranged on the surface of the ceramic block 80 so as to coincide with the pattern of the external electrode of the pressure sensitive element 20.
[0033]
A bump material 22 made of Au, solder, or the like is disposed between the terminal pin 10 and the external electrode of the pressure sensitive element 20, and the terminal pin 10 and the pressure sensitive element 20 are electrically connected by the bump material 22. In this state, the pressure sensitive element 20 is bonded to the ceramic block 80.
[0034]
Thus, since the pressure sensor 1 of this example has joined the pressure sensitive element 20 by bump joining, the joining is strong and its durability is high, and the reliability in electrical connection with the terminal pin 10 is high. high. Also in this example, as in the first embodiment, the sealing structure of the pressure chamber 42 is a structure that seals the portion in contact with the ceramic block 80. Therefore, the pressure sensor 1 of this example is excellent in durability and can maintain its excellent initial performance over a long period of time.
Other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment.
[0035]
(Example 3)
In this example, as shown in FIG. 4, the ceramic block 80 is separately prepared and assembled without being insert-molded in the connector housing 30 based on the pressure sensor in the first embodiment.
That is, the connector portion 301 of this example is a component in which the connector pins 19 are integrally formed of PPS resin. As shown in FIG. 4, the connector portion 301 has a storage recess 38 configured to store the end of the ceramic block 80 on the connector portion 301 side.
[0036]
As shown in FIG. 4, the connector pin 19 is exposed in the storage recess 38 in the connector portion 301. The connector pin 19 has a connecting portion 191 at the tip so as to be in electrical contact with the terminal pin 10 of the ceramic block 80 housed in the housing recess 38.
Further, the overall shape of the connector housing 30 in which the ceramic block 80 and the connector portion 301 are combined is configured to be substantially the same as that of the connector housing integrally formed with the ceramic block in the first embodiment.
[0037]
As described above, the pressure sensor 1 of this example applies the connector housing 30 in which the ceramic block 80 and the connector part 301 which are separate parts are combined, and realizes the same effect as the pressure sensor in the first embodiment. ing.
Other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a pressure sensor according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a structure in the vicinity of a pressure chamber of a pressure sensor in the first embodiment.
3 is an enlarged explanatory view showing a structure in the vicinity of a pressure chamber of a pressure sensor in Embodiment 2. FIG.
4 is a cross-sectional view showing a structure of a pressure sensor in Embodiment 3. FIG.
[Explanation of symbols]
1. . . Pressure sensor,
10. . . Terminal pin,
19. . . Connector pins,
20. . . Pressure sensitive element,
30. . . Connector housing,
32. . . Pressure-receiving surface,
35. . . Insertion part,
40. . . Sensor housing,
42. . . Pressure chamber,
43. . . Seal diaphragm,
45. . . Recess,
50. . . O-ring,
51. . . Backup ring,
80. . . Ceramic block,
81. . . Groove,
82. . . Through hole,

Claims (4)

感圧素子及びターミナルピンを有するコネクタハウジングと,該コネクタハウジングを挿入するセンサハウジングと,該センサハウジングと上記コネクタハウジングとの間に形成される圧力室とを有し,該圧力室に上記感圧素子を収容してある圧力センサにおいて,
上記コネクタハウジングは,上記センサハウジングに挿入される挿入部を有していると共に,該挿入部の先端にセラミックスよりなるセラミックブロックを有しており,
該セラミックブロックは,その端面に上記感圧素子を配置してあると共に,上記ターミナルピンを挿設する貫通穴を有しており,該貫通穴の内周面には,メタライズ処理により形成した被膜を介して上記ターミナルピンをろう付けしてあり,
上記コネクタハウジングの上記挿入部の先端の上記圧力室におけるシール部分が,すべて上記セラミックブロックに接する部分となっており,
かつ,上記コネクタハウジングと上記センサハウジングとの間は,上記セラミックブロックの外周部または先端部に配設されたシール部材によりシールされていることを特徴とする圧力センサ。
A connector housing having a pressure-sensitive element and a terminal pin; a sensor housing into which the connector housing is inserted; and a pressure chamber formed between the sensor housing and the connector housing. In the pressure sensor containing the element,
The connector housing has an insertion part to be inserted into the sensor housing, and has a ceramic block made of ceramics at the tip of the insertion part,
The ceramic block, as well are arranged the pressure sensing element on its end face, it has a through hole for inserted the terminal pin, the inner peripheral surface of the through hole was formed by metallized coatings The terminal pin is brazed via
The seal part in the pressure chamber at the tip of the insertion part of the connector housing is all in contact with the ceramic block,
The pressure sensor is characterized in that a gap between the connector housing and the sensor housing is sealed by a seal member disposed at an outer peripheral portion or a tip portion of the ceramic block.
請求項1において,上記セラミックブロックは,インサート成形によって,合成樹脂よりなる上記コネクタハウジングに一体的に配設されていることを特徴とする圧力センサ。  2. The pressure sensor according to claim 1, wherein the ceramic block is disposed integrally with the connector housing made of synthetic resin by insert molding. 請求項1又は2において,上記センサハウジングは,シールダイヤフラムを有しており,上記圧力室は,上記シールダイヤフラムにより密閉されていると共に,該圧力室の中には,圧力伝達媒体が充填されていることを特徴とする圧力センサ。  3. The sensor housing according to claim 1, wherein the sensor housing has a seal diaphragm, the pressure chamber is sealed by the seal diaphragm, and the pressure chamber is filled with a pressure transmission medium. A pressure sensor. 請求項1〜3のいずれか1項において,上記感圧素子は,上記セラミックブロックから露出した上記ターミナルピンに,電気導電性のバンプ材を介して接合されていることを特徴とする圧力センサ。  4. The pressure sensor according to claim 1, wherein the pressure sensitive element is joined to the terminal pin exposed from the ceramic block via an electrically conductive bump material. 5.
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