JPH03200035A - Semiconductor pressure sensor - Google Patents

Semiconductor pressure sensor

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JPH03200035A
JPH03200035A JP33875589A JP33875589A JPH03200035A JP H03200035 A JPH03200035 A JP H03200035A JP 33875589 A JP33875589 A JP 33875589A JP 33875589 A JP33875589 A JP 33875589A JP H03200035 A JPH03200035 A JP H03200035A
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JP
Japan
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pressure
stem
thermal expansion
semiconductor
hole
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Application number
JP33875589A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shogo Asano
浅野 勝吾
Takashi Morikawa
森川 貴志
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH03200035A publication Critical patent/JPH03200035A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To stabilize the sensor also at temperature changing by using a pedestal and a stem which posses a thermal expansion coefficient approximate to a silicone diaphragm chip. CONSTITUTION:At least two pedestals 14 and 15 on which the chips 12 and 13 are fixed are provided on a stem 16 which possesses a thermal expansion coefficient approximate to silicone diaphragm chip 12 and 13. Then, by using the chips 12 and 13, the pedestals 14 and 15 and the stem 16 compatibly thermal stress from the stem 16 is removed and a sensor which possesses a stable property is obtained. Besides, since filters 28 and 29 are equipped to tubes for introducing pressure 26 and 27, it can be fitted directly to the inlet hole and so on of an internal combustion engine, and moreover, since a circuit board 30 which forms an operation circuit to calculate an absolute pressure is built in, it can be used as a pressure transducer.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自動車などに搭載する内燃機関の吸入空気圧や
大気圧又は排気圧などを検出するのに用いる半導体圧力
センサに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor pressure sensor used to detect intake air pressure, atmospheric pressure, exhaust pressure, etc. of an internal combustion engine installed in an automobile or the like.

(従来の技術) 近年、自動車などの燃料の節約や排出ガス規制などの社
会的要請に伴い、マイクロコンピュータによるエンジン
の電子式燃料噴射、点火時期および排ガス還流量の制御
などを種々なセンサを用いて行うようになってきた。
(Prior technology) In recent years, with social demands such as fuel savings and exhaust gas regulations for automobiles, various sensors have been used to control engine electronic fuel injection, ignition timing, and exhaust gas recirculation amount using microcomputers. I have started to do this.

このエンジンの電子制御では、大気およびマニホールド
内の絶対圧を正確に検出することが極めて重要なことで
、信頼性の高い圧力センサが要求され、これに伴い種々
改良された圧力センサが提案されている。
In the electronic control of this engine, it is extremely important to accurately detect the absolute pressure in the atmosphere and in the manifold, and a highly reliable pressure sensor is required, and various improved pressure sensors have been proposed accordingly. There is.

従来のこの種の圧力センサについて第2図により説明す
る。
A conventional pressure sensor of this type will be explained with reference to FIG.

同図は従来の半導体圧力センサの断面図で1周縁に段部
1aを設けたステム1は、下面にろう付けなどにより固
着した圧力導入用パイプ2に連通ずる貫通孔1bと、リ
ードピン3を挿通する2個の小貫通孔1cが設けられて
いる。なお、上記の小貫通孔1cに挿通したリードピン
3は、小貫通孔1cとの隙間をガラス4を用いてハーメ
チック封止して固定されている。
The figure is a cross-sectional view of a conventional semiconductor pressure sensor, in which a stem 1 with a stepped portion 1a on one periphery has a through hole 1b communicating with a pressure introduction pipe 2 fixed to the lower surface by brazing etc., and a lead pin 3 inserted therein. Two small through holes 1c are provided. The lead pin 3 inserted into the small through hole 1c is fixed by hermetically sealing the gap with the small through hole 1c using glass 4.

表面に圧力検出用のホイートストンブリッジ抵抗を形成
したダイアフラム5aを設けたシリコンダイアフラムチ
ップ5は、上記のステム1の上面中央に接着剤6で固定
した貫通孔7aを有する台座7の上に固着されている。
A silicon diaphragm chip 5 provided with a diaphragm 5a having a Wheatstone bridge resistor for pressure detection formed on its surface is fixed on a pedestal 7 having a through hole 7a fixed with an adhesive 6 at the center of the upper surface of the stem 1 described above. There is.

なお、上記の台座7は、上記のシリコンダイアフラムチ
ップ5と近似の熱膨張係数を有する材料を用い、上記の
ステム1からの熱応力を緩和するための円周溝7bが設
けられている。また、上記のホイートストンブリッジ抵
抗のブリッジ電極(図示せず)は、上記のリードピン3
と導電性のワイヤ8で接続されている。
The pedestal 7 is made of a material having a coefficient of thermal expansion similar to that of the silicon diaphragm chip 5, and is provided with a circumferential groove 7b for relieving thermal stress from the stem 1. In addition, the bridge electrode (not shown) of the above Wheatstone bridge resistor is connected to the above lead pin 3.
and is connected by a conductive wire 8.

上記のステム1の段部1aに固着した有底円筒状のキャ
ップ9は、上記のシリコンダイアフラムチップ5と台座
7を覆って、真空室を形成するもので、上面中央にはん
だ10で密封される封止孔9aが設けられている。
A bottomed cylindrical cap 9 fixed to the stepped portion 1a of the stem 1 covers the silicon diaphragm chip 5 and the pedestal 7 to form a vacuum chamber, and is sealed with solder 10 at the center of the upper surface. A sealing hole 9a is provided.

このように構成された半導体圧力センサの組立法につい
て説明する。
A method of assembling the semiconductor pressure sensor configured as described above will be explained.

まず、ステム1に圧力導入用パイプ2をろう付けした後
、小貫通孔1cにリードピン3を挿入し、ガラス4で固
着する。一方、台座7の上にシリコンダイアフラムチッ
プ5を固着する。次に、ステム1の上面中央に、接着剤
6を用いて、上記の台座7を取り付け、続いて、ブリッ
ジ電極とリードピン3の先端とをワイヤ8で接続する。
First, after brazing the pressure introducing pipe 2 to the stem 1, the lead pin 3 is inserted into the small through hole 1c and fixed with the glass 4. On the other hand, the silicon diaphragm chip 5 is fixed on the pedestal 7. Next, the above-described pedestal 7 is attached to the center of the upper surface of the stem 1 using an adhesive 6, and then the bridge electrode and the tip of the lead pin 3 are connected with a wire 8.

次に、封止孔9aをそのままにして、キャップ9を圧接
又は溶接によってステム1の段部1aに封着する。
Next, the cap 9 is sealed to the stepped portion 1a of the stem 1 by pressure contact or welding, leaving the sealing hole 9a as it is.

次に、真空中に置き、キャップ9の中の空気を抜くと同
時に、はんだ10を用いて封止孔9aを密閉し、真空室
11を形成する。
Next, the cap 9 is placed in a vacuum, and the air inside the cap 9 is removed, and at the same time, the sealing hole 9a is sealed using the solder 10 to form a vacuum chamber 11.

このようにして組立てられた半導体圧力センサは、シリ
コンダイアフラムチップ5のダイアフラム5aが真空室
11の中に収納されているので、この真空圧を基準圧と
して、圧力導入用パイプ2が導入する流体の絶対圧を測
定できる。
In the semiconductor pressure sensor assembled in this manner, the diaphragm 5a of the silicon diaphragm chip 5 is housed in the vacuum chamber 11, and the pressure introduction pipe 2 uses this vacuum pressure as a reference pressure to control the fluid introduced. Absolute pressure can be measured.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記の構成では、基本的に一個のセンサ
で一つの絶対圧しか測定できず、また、ステム1から台
座7を介してシリコンダイアフラムチップ5に及ぼす熱
応力の影響が大きく、これがシリコンダイアフラムチッ
プ5を歪ませるためダイアフラム5aに形成されたホイ
ートストンブリッジ抵抗の値が温度によってばらつき、
従って圧力検出特性が安定しないという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, with the above configuration, basically only one absolute pressure can be measured with one sensor, and thermal stress exerted on the silicon diaphragm chip 5 from the stem 1 via the pedestal 7 This has a large influence on the silicon diaphragm chip 5, which causes the value of the Wheatstone bridge resistance formed on the diaphragm 5a to vary depending on the temperature.
Therefore, there was a problem that the pressure detection characteristics were not stable.

なおこの問題は、主にシリコンダイアフラムチップ5.
ステム19台座7および接着剤6の熱膨張係数の違いに
起因するものである。
This problem is mainly caused by the silicon diaphragm chip 5.
This is due to the difference in coefficient of thermal expansion between the stem 19, the pedestal 7, and the adhesive 6.

このため上述のように台座7は、シリコンダイアフラム
チップ5と近似の熱膨張係数を有した材質を用い、台座
7の厚さを厚くしたり、あるいは円周溝7bを設けてい
るが、これは台座7の加工性を低下し、製造コストを高
くするばかりでなく、信頼性を低下するという問題があ
った。
For this reason, as mentioned above, the pedestal 7 is made of a material with a thermal expansion coefficient similar to that of the silicon diaphragm chip 5, and the thickness of the pedestal 7 is increased, or the circumferential groove 7b is provided. There is a problem that not only the workability of the pedestal 7 is lowered and the manufacturing cost is increased, but also the reliability is lowered.

本発明は上記の問題を解決するもので、−個のセンサで
少なくとも二つの絶対圧を同時に検出することができる
とともに構造が惜純で、信頼性が高く特性の安定した半
導体圧力センサを提供するものである。
The present invention solves the above problems, and provides a semiconductor pressure sensor that can detect at least two absolute pressures simultaneously with - sensors, has a simple structure, is highly reliable, and has stable characteristics. It is something.

(課題を解決するための手段) 上記の課題を解決するため5本発明は、シリコンダイヤ
フラムチップと近似の熱膨張係数を有するステムに、シ
リコンダイアフラムチップを固着した少なくとも2個の
台座をそれぞれ収納して気密接合する凹部と、複数のリ
ードピンをガラスを用いてハーメチック封止する凹部と
を設け、また、上記のステムと圧力導入用パイプの間に
フィルタを装着し、さらに、ステムに気密接合して形成
した気密室内を真空又は基準圧とし、その中に絶対圧潰
算用の回路基板を内蔵するとともに、上記のリードピン
に挿通する貫通コンデンサを装着するものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes at least two pedestals each having a silicon diaphragm chip fixed to each stem having a thermal expansion coefficient similar to that of the silicon diaphragm chip. A recess is provided for hermetically sealing a plurality of lead pins using glass, and a filter is installed between the stem and the pressure introducing pipe, and the stem is airtightly joined to the recess. The airtight chamber thus formed is kept at a vacuum or reference pressure, and a circuit board for absolute collapse calculation is built therein, and a feedthrough capacitor inserted through the lead pin is mounted therein.

(作 用) 上記の構成により、1個の半導体圧力センサで2箇所以
」二の絶対圧を同時に測定することが可能となるばかり
でなく、シリコンダイアフラムチップと近似の熱膨張係
数を有する台座とステムの併用によって、ステムからの
熱応力の影響がなくなり、安定した特性を有する半導体
圧力センサが得られる。また、圧力導入用パイプにフィ
ルタが装備されているので、内燃機関の吸気孔などに直
接取り付けることが可能となり、さらに、絶対圧を算出
する演算回路を形成した回路基板を内蔵しているので、
圧カドランスデューサとして使用できる。
(Function) The above configuration not only makes it possible to simultaneously measure absolute pressures at two or more locations with one semiconductor pressure sensor, but also enables the use of a pedestal with a thermal expansion coefficient similar to that of a silicon diaphragm chip. By using a stem in combination, the influence of thermal stress from the stem is eliminated, and a semiconductor pressure sensor having stable characteristics can be obtained. In addition, since the pressure introduction pipe is equipped with a filter, it can be directly attached to the intake hole of an internal combustion engine, etc. Furthermore, it has a built-in circuit board with a calculation circuit that calculates the absolute pressure.
Can be used as a pressure transducer.

(実施例) 本発明の一実施例を第1図により説明する。第1図(a
)、 (b)、 (c)および(d)は1本発明による
半導体圧力センサの平面断面図、正面断面図、左側から
見た側面断面図および右側から見た側面断面図である。
(Example) An example of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 1 (a
), (b), (c) and (d) are a plan sectional view, a front sectional view, a side sectional view seen from the left side, and a side sectional view seen from the right side of a semiconductor pressure sensor according to the present invention.

同図において、表面にホイートストンブリッジ抵抗(図
示せず)が形成されたダイアフラムL2aおよび13a
を有するシリコンダイアフラムチップ12および13は
、これと近似の熱膨張係数を有する2個の円筒状の台座
14および15の上端面にそれぞれ固着され、その中心
に設けられたそれぞれの貫通孔+4aおよび15aが、
固着された上記のシリコンダイアフラムチップ12およ
び13のダイアフラム12aおよび13aに連通してい
る。上記のシリコンダイアフラムチップ12および13
と近似の熱膨張係数を有する金属板をプレス成形したス
テム16は、上記の2個の台座14および15を気密固
定する、中心にそれぞれ貫通孔16aおよび1.6bを
設けた円形の凹部16cおよび16dと、4本のリード
ピン17.18.19および20をそれぞれガラス21
で封着する4個の開口円筒部16e、 16f、 16
gおよび16hが形成された長方形の四部16iが設け
られている。
In the same figure, diaphragms L2a and 13a have Wheatstone bridge resistances (not shown) formed on their surfaces.
The silicon diaphragm chips 12 and 13 having a coefficient of thermal expansion similar to that of the silicon diaphragm chips 12 and 13 are respectively fixed to the upper end surfaces of two cylindrical pedestals 14 and 15 having a coefficient of thermal expansion similar to that of the silicon diaphragm chips 12 and 13. but,
It communicates with the diaphragms 12a and 13a of the silicon diaphragm chips 12 and 13 fixed thereto. The above silicon diaphragm chips 12 and 13
The stem 16, which is press-molded from a metal plate having a thermal expansion coefficient similar to the above, has a circular recess 16c and a circular recess 16c with through holes 16a and 1.6b in the center, respectively, which airtightly fix the two pedestals 14 and 15. 16d and the four lead pins 17, 18, 19 and 20 respectively on the glass 21.
Four open cylindrical parts 16e, 16f, 16 sealed with
There are four rectangular parts 16i formed with g and 16h.

なお、リードピン17はi11!源供給用、リードピン
18および19は出力用、リードピン20はアース用で
、それぞれに挿通した貫通コンデンサ22.23.24
および25が、その外径部を上記のステム16の開口円
筒部]、6e、 16f、 1.6gおよび16hの先
端部に嵌合するように取り付けられ、その内径側電極部
および外径側電極部(共に図示せず)をはんだ付けによ
って。
In addition, the lead pin 17 is i11! Lead pins 18 and 19 are for output, lead pin 20 is for ground, and feedthrough capacitors 22, 23, and 24 are inserted through each of them.
and 25 are attached so that their outer diameter parts fit into the tips of the open cylindrical part of the stem 16], 6e, 16f, 1.6g and 16h, and the inner diameter electrode part and the outer diameter side electrode (both not shown) by soldering.

それぞれリードピン17.18.19および20と、ス
テム16の開口円筒部16e、 16f、 16gおよ
び]、6hに接続されている。
The lead pins 17, 18, 19 and 20 are connected to the open cylindrical portions 16e, 16f, 16g and ], 6h of the stem 16, respectively.

さらに、ステム16の円形凹部16cおよび16dの底
面に、それぞれの貫通孔16aおよび16bと、2個の
台座14および15のそれぞれの貫通孔14aおよび1
5aがそれぞれ導通するように、台座14およびI5が
気密固着され、さらに、その下面に2本の圧力導入用パ
イプ26および27が、それぞれフィルタ28および2
9を挾んで、溶接などによって気密接合されている。こ
れにより、2本の圧力導入用パイプ26および27から
導入された流体は、フィルタ28および29を介してそ
れぞれシリコンダイアフラムチップ12および13のダ
イアフラム12aおよび13aに流体圧を印加できる。
Further, the bottoms of the circular recesses 16c and 16d of the stem 16 have through holes 16a and 16b, respectively, and through holes 14a and 1 of the two pedestals 14 and 15, respectively.
The pedestals 14 and I5 are hermetically fixed so that the pedestals 5a are electrically conductive, and furthermore, two pressure introduction pipes 26 and 27 are connected to the filters 28 and 2, respectively, on the lower surface thereof.
9, and are airtightly joined by welding or the like. Thereby, the fluid introduced from the two pressure introduction pipes 26 and 27 can apply fluid pressure to the diaphragms 12a and 13a of the silicon diaphragm chips 12 and 13, respectively, via the filters 28 and 29.

表面に絶対圧を算出する演算回路(図示せず)を形成し
、上記の2個の台座】4および15と、4本のリートピ
ン17.1.8.19および20がそれぞれ挿通する貫
通孔を設けた回路基板30は、上記のステム16の棚状
部に装着され、上記の演算回路と、ダイアフラム12a
および13aの上のホイートストンブリッジ抵抗の出力
端およびリードピン]、7.18.19および20の末
端とをそれぞれ導電性ワイヤ31で電気的に接続してい
る。
An arithmetic circuit (not shown) for calculating the absolute pressure is formed on the surface, and through holes are formed through which the two pedestals 4 and 15 and the four rieto pins 17, 1, 8, 19 and 20 are inserted, respectively. The provided circuit board 30 is mounted on the shelf-like portion of the stem 16, and is connected to the arithmetic circuit and the diaphragm 12a.
and the output end of the Wheatstone bridge resistor on 13a and the lead pin], 7.18.19 and the end of 20 are electrically connected by conductive wires 31, respectively.

上記のステム16の周縁部16jに溶接などによって気
密接着された方形状のキャップ32は、シリコンダイア
フラムチップ12および13と、上記の回路基板30を
覆い気密室33を形成し、真空室あるいはガスを封入し
た基準圧室とする。上記のステム16の隅に設けたガス
封入パイプ34は、気密室33の空気を抜いたり、基準
圧のガスを挿入するものである。
A rectangular cap 32 airtightly adhered to the peripheral edge 16j of the stem 16 by welding or the like covers the silicon diaphragm chips 12 and 13 and the circuit board 30 to form an airtight chamber 33, and allows a vacuum chamber or gas to be formed. It is used as an enclosed reference pressure chamber. The gas-filled pipe 34 provided at the corner of the stem 16 is used to remove air from the airtight chamber 33 or to insert gas at a standard pressure.

このように構成された半導体圧力センサを組立るには、
まず、ステム16にリードピン17.18.19および
20をガラス21で封着した後、フィルタ28および2
9を装着しながら圧力導入用バイブ26およびz7を溶
接などの手段で固定し、Nf1コンデンサ22゜23、
24および25をリードピン17.18.19および2
0に挿通し、その内径電極および外径電極(共に図示せ
ず)をそれぞれリードピン17.18.19および20
とステム16の開1]円筒部16e、 16f、 16
gおよび+6hにそれぞれはんだ付けなどの手段によっ
て接続する。
To assemble the semiconductor pressure sensor configured in this way,
First, after sealing the lead pins 17, 18, 19 and 20 to the stem 16 with glass 21, the filters 28 and 2
9, while fixing the pressure introducing vibrator 26 and z7 by means such as welding,
24 and 25 lead pins 17.18.19 and 2
0, and its inner diameter electrode and outer diameter electrode (both not shown) are connected to lead pins 17, 18, 19 and 20, respectively.
and opening 1 of stem 16] Cylindrical portions 16e, 16f, 16
g and +6h, respectively, by means such as soldering.

次に、シリコンダイアフラムチップ12および13がそ
れぞれ固着された台座14および15をステム16の円
形凹部16cおよび16dの底面に気密接合し、続いて
の回路基板30を装着した後、ワイヤ31で電気的に接
続する。
Next, the pedestals 14 and 15 to which the silicon diaphragm chips 12 and 13 are fixed, respectively, are hermetically joined to the bottom surfaces of the circular recesses 16c and 16d of the stem 16, and the subsequent circuit board 30 is attached, and then electrically connected with the wire 31. Connect to.

次に、ステム16の周縁部16jに圧接又は溶接などの
手段でキャップ32を気密接合する。その際、真空中で
キャップ32を気密接合すれば気密室33は基準圧0の
真空室が形成され、その後ガス封入バイブ34から基準
圧のガスを封入すればある一定の基準圧の気密室33が
形成される。真空室が形成されれば測定圧は絶対圧とな
り、ガス封入による基準圧が形成されれば、回路基板3
0で絶対圧に換算され、いずれの場合も出力は絶対圧と
なる。
Next, the cap 32 is hermetically sealed to the peripheral edge 16j of the stem 16 by means of pressure contact, welding, or the like. At that time, if the cap 32 is hermetically sealed in a vacuum, a vacuum chamber with a reference pressure of 0 will be formed in the airtight chamber 33, and if gas at a reference pressure is then filled from the gas-filled vibrator 34, the airtight chamber 33 will have a certain reference pressure. is formed. If a vacuum chamber is formed, the measured pressure becomes absolute pressure, and if a reference pressure is formed by gas filling, the circuit board 3
0, it is converted to absolute pressure, and in either case, the output is absolute pressure.

次にこのように構成された半導体圧力センサにより、例
えば、内燃機関の吸入空気圧をill’l定する場合を
例として、圧力測定法と動作について説明する。
Next, a pressure measurement method and operation will be described, taking as an example a case in which the intake air pressure of an internal combustion engine is determined by the semiconductor pressure sensor configured as described above.

内燃g? 11s!+の吸気マニホールドの吸気孔に、
半導体圧力センサの一方の圧力導入用パイプ26を直接
接続して取り付ける。その際、他方の圧力導入用パイプ
27は、そのまま開放状態として置く。内燃機関が運転
を開始すると、マニホールドの吸気孔からの流体圧が圧
力導入用パイプ26.ステム16の貫通穴16a*台座
14の貫通孔14aを通ってダイヤフラム12aに印加
される。一方、大気圧は圧力導入用パイプ27.ステム
16および台座15の貫通孔16bおよび15aを通っ
てダイヤフラム13aに印加される。
Internal combustion g? 11s! To the intake hole of the + intake manifold,
One of the pressure introduction pipes 26 of the semiconductor pressure sensor is directly connected and attached. At this time, the other pressure introduction pipe 27 is left open. When the internal combustion engine starts operating, fluid pressure from the intake hole of the manifold flows into the pressure introduction pipe 26. The voltage is applied to the diaphragm 12a through the through hole 16a of the stem 16*through the through hole 14a of the pedestal 14. On the other hand, the atmospheric pressure is the pressure introduction pipe 27. The voltage is applied to the diaphragm 13a through the through holes 16b and 15a of the stem 16 and the base 15.

従って5圧力導入用パイプ26および27を通って導入
された流体圧および大気圧は、それぞれダイアフラム1
2aおよび13aを歪ませ、この歪みがダイアフラム1
2aおよび13aの表面に形成された圧力検出用のホイ
ートストンブリッジ抵抗の抵抗値を変化させる。
Therefore, the fluid pressure and atmospheric pressure introduced through the 5 pressure introduction pipes 26 and 27 are applied to the diaphragm 1
2a and 13a, and this distortion causes diaphragm 1
The resistance value of the Wheatstone bridge resistor for pressure detection formed on the surfaces of 2a and 13a is changed.

l−記のブリッジ抵抗値の変化は、回路基板30の演算
1【!?路で処理され、リードピン18および19から
絶対圧で表わされた流体圧および大気圧が同時に出力さ
れる。
The change in the bridge resistance value indicated by l- is calculated by calculation 1 [! of the circuit board 30]. ? The fluid pressure expressed in absolute pressure and the atmospheric pressure are simultaneously output from the lead pins 18 and 19.

なお、ステム16と台fi14および15は、シリコン
ダイアフラムチップ12および13と近似の熱膨張係数
を有する材質からなるので、従来例では温度変化時にシ
リコンダイアフラムチップ12および13に及ぼしてい
たステム11台座7の間に生じた熱応力の影響は除かれ
るので、圧力センサの出力特性が安定する。
In addition, since the stem 16 and the pedestals fi14 and 15 are made of a material that has a coefficient of thermal expansion similar to that of the silicon diaphragm chips 12 and 13, the stem 11 and the pedestal 7, which are affected by temperature changes in the conventional example, are Since the influence of thermal stress generated during this period is removed, the output characteristics of the pressure sensor are stabilized.

また、圧力導入用パイプ26にはフィルタ28が装着さ
れているため直接、内燃機関の吸気孔に接続できしかも
、回路基板30を内蔵して圧カドランスデューサとして
働くため、部品点検が削減され。
Further, since the pressure introduction pipe 26 is equipped with a filter 28, it can be directly connected to the intake hole of the internal combustion engine, and since it has a built-in circuit board 30 and functions as a pressure transducer, parts inspection can be reduced.

取付けが簡単となりコストが低減されると同時に、信頼
性が向上する。
Installation is simplified and costs are reduced, while reliability is improved.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、二つの圧力を絶対
圧で同時に測定することができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, two pressures can be measured simultaneously in absolute pressure.

また、シリコンダイアフラムチップと近似の熱膨張係数
を有する台座およびステムを使用しているので、温度変
化時にも安定した特性を有する信頼性の高い半導体圧力
センサが得られる。
Further, since the pedestal and stem have a coefficient of thermal expansion similar to that of a silicon diaphragm chip, a highly reliable semiconductor pressure sensor with stable characteristics even when the temperature changes can be obtained.

また、圧力導入用パイプにフィルタが内蔵されているの
で、内燃機関の吸気孔に直接接続でき、回路基板を内蔵
しているので、圧カドランスデューサとして働き、圧力
測定時の部品点検が削減され、装着が簡単でコストが掛
らない半導体圧力センサが得られる。
In addition, since the pressure introduction pipe has a built-in filter, it can be connected directly to the intake hole of the internal combustion engine, and since it has a built-in circuit board, it works as a pressure transducer, reducing the need to inspect parts when measuring pressure. , a semiconductor pressure sensor that is easy to install and inexpensive can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(a)は1本発明による半導体圧力センサの平面
断面図、第1図(b)、 (c)および(d)は、(a
)図のX−X線、Y−Y@および2−2IIi!で切断
し三角画法で描いた正面断面図および側面断面図、第2
図は、従来の半導体圧力センサ断面図である。 1.16・・・ステム、 1a・・・段部、 lb。 7a、 14a、 15a、 1.6a、 i6b・・
−H通孔、1c・・・小貫通孔、  2,26.27・
・圧力導入用パイプ、  3.17.18.19.20
・・・リートビン、4.21・・ガラス、  5,12
゜1:3・・シリコンダイアフラムチップ、  5a。 1.2i、 13a・・ダイアフラム、 6・・・接着
剤、7、 I/I、 15・・・台座、  7b・・・
円周溝、 8゜31・・ワイヤ、   9.32・・・
キャップ、   9a・・封1ヒ孔、 10・・はんだ
、 11・・・真空室、16c、 16d−円形四部、
 16e、 16f、 16H。 16h・・・開口円筒部、 16i・・・長方形凹部、
16j・・・周縁部、 22.23.24.25・・・
貫通コンデンサ、 28.29・・・フィルタ、 30
・・・回路基板、 33・・・気密室、 34・・・ガ
ス封入パイプ。
FIG. 1(a) is a plan sectional view of a semiconductor pressure sensor according to the present invention, and FIG. 1(b), (c) and (d) are (a)
) Lines X-X, Y-Y@ and 2-2IIi! Front cross-sectional view and side cross-sectional view cut at
The figure is a sectional view of a conventional semiconductor pressure sensor. 1.16...Stem, 1a...Step, lb. 7a, 14a, 15a, 1.6a, i6b...
-H through hole, 1c...small through hole, 2, 26.27.
・Pressure introduction pipe, 3.17.18.19.20
...Lietbin, 4.21...Glass, 5,12
゜1:3...Silicon diaphragm chip, 5a. 1.2i, 13a...diaphragm, 6...adhesive, 7, I/I, 15...pedestal, 7b...
Circumferential groove, 8゜31...Wire, 9.32...
Cap, 9a...1 sealing hole, 10...solder, 11...vacuum chamber, 16c, 16d-four circular parts,
16e, 16f, 16H. 16h...opening cylindrical part, 16i...rectangular recessed part,
16j...periphery, 22.23.24.25...
Feedthrough capacitor, 28.29...filter, 30
...Circuit board, 33...Airtight chamber, 34...Gas-filled pipe.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)感圧ダイアフラムを形成した半導体単結晶チップ
を固着した、上記の感圧ダイアフラムに連通する貫通孔
を設け、上記の半導体単結晶チップと近似の熱膨張係数
を有する台座と、上記の台座を気密接合し、上記の貫通
孔に連通する貫通孔を設け、且つ、上記の感圧ダイアフ
ラムに入出力する複数のリードピンをハーメチック封着
したステムと、ステムの上記貫通孔に連通するように気
密接着した圧力導入用パイプと、上記のステムに気密接
合し、上記の半導体単結晶チップを覆う気密室を形成し
、気密室を真空室又は基準圧室とするキャップとからな
る半導体圧力センサにおいて、半導体単結晶チップと近
似の熱膨張係数を有するステムを用い、それぞれに感圧
ダイアフラムを形成した少なくとも2個の台座を気密接
合し、ステムとそれぞれの感圧ダイアフラムに連通する
圧力導入用パイプの間にフィルタを装着するとともに、
気密室内に絶対圧算出用の回路基板を内蔵したことを特
徴とする半導体圧力センサ。
(1) A pedestal having a through hole communicating with the pressure-sensitive diaphragm to which a semiconductor single-crystal chip forming a pressure-sensitive diaphragm is fixed, and having a thermal expansion coefficient similar to that of the semiconductor single-crystal chip; and a stem hermetically sealed with a through hole that communicates with the through hole, and a plurality of lead pins that input and output from the pressure sensitive diaphragm, and a stem that communicates with the through hole of the stem in an airtight manner. A semiconductor pressure sensor comprising a bonded pressure introduction pipe and a cap that is hermetically fitted to the stem to form an airtight chamber covering the semiconductor single crystal chip, and to use the airtight chamber as a vacuum chamber or a reference pressure chamber, Using a stem having a coefficient of thermal expansion similar to that of a semiconductor single crystal chip, at least two pedestals each having a pressure-sensitive diaphragm formed thereon are hermetically connected, and between the stem and a pressure introduction pipe communicating with each pressure-sensitive diaphragm. Attach a filter to the
A semiconductor pressure sensor characterized by having a built-in circuit board for calculating absolute pressure inside an airtight chamber.
(2)上記の回路基板をこれと近似する熱膨張係数を有
する上記のステム上に取り付けたことを特徴とする請求
項(1)記載の半導体圧力センサ。
(2) The semiconductor pressure sensor according to claim (1), wherein the circuit board is mounted on the stem having a coefficient of thermal expansion similar to that of the circuit board.
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