JPH0618941U - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センサケースとその収容部材との接合強度が
高く、接合部分の気密性も高くする。 【構成】 半導体の圧力センサ素子１５と、圧力センサ
素子１５を収容し保持したセンサケース１７と、被測定
圧を導入する圧力導入部４６を有しセンサケース１７が
内部に取り付けられ接合される収容部材３２を設ける。
センサケース１７と収容部材３２の一方の接合部分に全
周にわたって凸条４０を形成し、センサケース１７と収
容部材３２の接合部分の他方には全周にわたって凸条４
０が嵌合する凹部３６を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、流体の圧力を検出する圧力センサであって、特に半導体素子によ り流体圧力を受けて電気的に圧力を検出する圧力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、気体の圧力を精度良く測ることのできる小型圧力センサとして、半導体 式圧力センサが提供されている。従来の半導体式圧力センサは、図６の縦断面図 に示すように、圧力センサの外枠１と、外枠１と一体に形成され先端部３が細く 形成されたガス導入部２とを有し、外枠１内に、シリコン基板４を内蔵したセン サケース６が収納されている。シリコン基板４には、エッチングにより部分的に 厚さ数ミクロンにされたシリコン膜５が形成され、このシリコン膜５上に、機械 的歪により抵抗値の変化する半導体抵抗が形成されている。センサケース６には 、大気の導入部７が形成され、増幅回路等の電気回路が形成されたプリント基板 ８が取り付けられている。プリント基板８には、入出力端子９が設けられ、外枠 １内に収容されて、合成樹脂１０によりモールドされている。センサケース６は 、外枠１内に、接着剤１１により接合され、またシリコン膜５上には、ガスに含 まれるゴミや水分を直接接触しないようにゲル１２がコーティングされている。 また、プリント基板８上に形成された電気回路は、上記抵抗値の変化を増幅する 機能を有している。入出力端子９は、プリント基板８上の電気回路及びシリコン 膜５上の抵抗に電源を供給するための電源端子、抵抗値の変化を増幅して出力す るための出力端子、及びグランド端子である。

【０００３】 この半導体式圧力センサの測定方法は、まず、ガス導入部２からガス圧がかか ると、大気の導入部７から加わる大気圧とガス圧との差により、シリコン膜５に 機械的な歪を生じる。この歪は、ガス圧と大気圧との差圧に比例する。そして、 シリコン膜５が歪を起こすと、シリコン膜５上に形成された抵抗の値が、歪の大 きさに比例して変化する。この抵抗値の変化を検出し、増幅して出力することに よりガス圧と大気圧の差圧を測定することができる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の技術の場合、センサケース６と外枠１との接合部分は、センサケー ス６の扁平な接合端面を、外枠１の平らな底面に接着しているので、接着強度が 弱く、気密性も高くなく、有毒ガスや可燃性ガス等の圧力測定には、安全性の面 で問題があった。また、平らな面同士を接着するので、位置決めする基準がなく 、センサケースの位置を正確に所定の位置に接着することが難しいという問題も あった。

【０００５】 この考案は上記従来の技術の問題点に鑑みて成されたもので、センサケースと その収容部材との接合強度が高く、接合部分の気密性も高い圧力センサを提供す ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、半導体の圧力センサ素子と、この圧力センサ素子を収容し保持し たセンサケースと、被測定圧を導入する圧力導入部を有し上記センサケースが内 部に取り付けられ接合される収容部材を有し、このセンサケースと収容部材の一 方の接合部分に全周にわたって凸条を形成し、上記センサケースと収容部材の接 合部分の他方には全周にわたって上記凸条が嵌合する凹部を設けた圧力センサで ある。

【０００７】

【作用】

この考案の圧力センサは、センサケースとその収容部材とを、その接合部分に 形成された凸条と凹部とを嵌合させることにより接着したので、接合部分の気密 性及び強度がきわめて高く、凹凸部により位置合わせも容易なものである。

【０００８】

【実施例】

この考案の実施例について図面に基づいて説明する。図１〜図３はこの考案の 一実施例を示すもので、この実施例の圧力センサは、Ｓｉ半導体のセンサ素子１ ５が、センサケース１７内に設けられているものである。センサ素子１５は、ガ ラス基台１４に、接着されている。また、ガラス基台１４は、シリコン系樹脂の 接着剤１６によってセンサケース１７の取り付け凹部１８内に固定されている。 センサケース１７は、ＰＰＳ樹脂等の耐熱性のある樹脂で形成されており、リー ドフレーム２０がインサート成形により設けられている。リードフレーム２０の 一端部とセンサ素子１５との間には、金線２２がボンディングされている。セン サケース１７には大気圧導入筒２４が一体に形成され、この大気圧導入筒２４と は反対側の、センサ素子１５の表面側の取り付け凹部１８には、ポリウレタンゲ ルやシリコンゲル等のポッティング剤２６が充填され、センサ素子１５及び金線 ２２が埋設されている。

【０００９】 センサケース１７には、リードフレーム２０を介してプリント基板２８が取り 付けられ、プリント基板２８には端子３０が固定されている。センサケース１７ は、ＰＢＴ樹脂等を成形した収容部材であるハウジング３２の中央部に、エポキ シ系接着剤３４により接合されている。この接合部分は、センサケース１７側の 端面全周にわたって、Ｖ字状の凹部である凹溝３６が形成され、ハウジング３２ の内底面３８には凸条４０が形成され、凸条４０が凹溝３６に嵌合している。ハ ウジング３２の凸条４０の外側には、センサケース１７の側縁部を囲むように側 壁部５０が形成され、接着剤３４によってセンサケース１７の端面の角部が接合 している。

【００１０】 センサケース１７は、ポッティング剤２６で覆われたセンサ素子１５の表面側 が、ハウジング３２の圧力導入筒４６側を向いて取り付けられている。ハウジン グ３２内では、センサケース１７がシリコン系樹脂の充填剤４２と、さらにその 上に充填された軟質エポキシ系樹脂の充填剤４４とが充填され、大気圧導入筒２ ４と端子３０が突出した状態に形成されている。

【００１１】 この実施例の圧力センサによれば、センサケース１７とハウジング３２との接 続部を、凸条４０と、凹溝３６との嵌合により接着剤３４を介して接合している ので、接合強度が高く、組立時の位置合わせも容易で、取り付けやすいものであ る。

【００１２】 この考案の圧力センサは、上記実施例に限定されず、センサ素子の凹溝３６に ハウジング３２に形成された凸条４０を、超音波溶着により嵌合固定しても良い 。このとき、凹溝３６と凸条４０の形状は、図５（Ａ）に示すように、コ字形の 凹溝３６に凸条４０の先端部を超音波振動により溶融して溶着しても良く、図５ （Ｂ）に示すように、切欠き部からなる凹部３６に凸条４０を同様に超音波溶着 しても良い。超音波溶着する場合には、センサケース１７に溶着用の超音波素子 を当接させるために、プリント基板２８に透孔を形成しておくとよい。

【００１３】 これによって、センサケース１７とハウジング３２との接着剤による接着が出 来ない場合でも、確実に樹脂どうしを溶融して固着させるので、取り付け強度を 極めて高くすることが可能である。しかも、接着剤を用いないので、取り付け作 業の作業性がよく、取扱性も良好なものある。

【００１４】 なお、この考案の圧力センサの凹部及び凸条は、センサケースまたはハウジン グのいずれに形成されていてもよく、凹部及び凸条の形状も、Ｖ型以外にＵやＷ 型であっても良く、Ｌ型の角部からなる凸部と、Ｌ型の角部からなる凹部とが係 合するものでも良いものである。

【００１５】

【考案の効果】

この考案の圧力センサは、センサケースとその収容部材との接着が容易であり 取り付け強度も高く、被測定媒体がセンサ外に流出することもなく、安全性、信 頼性の高いものにすることができる。また、取り付けは、凹凸部を合わせること により容易且つ正確に行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第一実施例の圧力センサの縦断面図
である。

【図２】この第一実施例の圧力センサのセンサケースの
部分破断正面図である。

【図３】この第一実施例の圧力センサのセンサケースの
部分破断底面図である。

【図４】この第一実施例の圧力センサのハイジングの平
面図である。

【図５】この考案の他の実施例の圧力センサのセンサケ
ースとハウジングとの接合部を示す部分縦断面図であ
る。

【図６】この考案の従来の技術を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１５ センサ素子 １７ センサケース ３２ ハウジング ３６ 凹溝 ４０ 凸条

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体の圧力センサ素子と、この圧力セ
   ンサ素子を収容し保持したセンサケースと、被測定圧を
   導入する圧力導入部を有し上記センサケースが内部に取
   り付けられ接合される収容部材と、このセンサケースと
   収容部材の一方の接合部分の全周にわたって設けられた
   凸条と、上記センサケースと収容部材の接合部分の他方
   の全周にわたって形成され上記凸条が嵌合する凹部とを
   設けたことを特徴とする圧力センサ。