JPH07306103A - 半導体圧力計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化が図れ、温度特性が良好で、組み立て
が容易で組み立てコストが安価であり、サニタリーの用
途に好適な半導体圧力計を提供する。 【構成】 配管に取付られる平板状の基板と、シリコン
半導体圧力検出素子とを具備する半導体圧力計におい
て、基板に設けられた導圧孔と、導圧孔の開口部におい
て基板に設けられた半導体センサチップと、半導体セン
サチップにダイアフラムを形成すると共に基板と共に導
圧室を形成し導圧孔と連通する凹部と、センサチップの
他面に設けられたシリコン半導体圧力検出素子と、基板
の一面に設けられた電気部品と、基板の他面を覆い導圧
孔と導圧室とを充填すると共に基板と配管との接合部分
のシールをなし配管に取付られた場合に滞留を生じない
様に外表面が連続した滑らかな面をなすシール体とを具
備したことを特徴とする半導体圧力計である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型化が図れ、温度特
性が良好で、組み立てが容易で組み立てコストが安価で
あり、サニタリーの用途に好適な半導体圧力計に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来より一般に使用されている
従来例の構成説明図で、例えば、実開平２―６００４５
号に示されている。図において、１は半導体よりなるセ
ンサチップである。

【０００３】１１は、センサチップ１に設けられ、セン
サチップ１に、ダイアフラム１２を形成する凹部であ
る。１３はダイアフラム１２に設けられた歪検出センサ
である。２はセンサチップ１に一面が固定され凹部１１
と大気圧基準室２１を構成する基板である。

【０００４】２２は、基板２を貫通し大気圧基準室２１
に連通する貫通孔である。３は基板２の他面に一端が接
続され貫通孔２２と連通し他端が大気に開放される大気
導通パイプである。

【０００５】４は、大気導通パイプが固定されるベース
である。５は，ベース４に固定され、センサチップ１と
測定室５１を構成し、接液ダイアフラム５２と接液ダイ
アフラム室５３を構成するボディである。５４は、測定
室５１と接液ダイアフラム室５３とを連通する連通孔で
ある。

【０００６】５５は測定室５１と接液ダイアフラム室５
３と連通孔５４とを満たす封入液である。５６はベース
４を覆うケースである。５７はボディ５を覆うケースで
ある。

【０００７】以上の構成において、接液ダイアフラム５
２に測定圧Ｐｍが加わると、封入液５５を介して、ダイ
アフラム１２に測定圧Ｐｍが加わり、大気圧基準室２１
の大気圧との差圧が歪検出センサ１３により検出され
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な装置において、接液ダイアフラム５２はボディ５の外
表面に設けられているので、装置が大型化してしまう。
また、封入液５５も多くなり、周囲温度の影響を受けや
すく、温度特性が良好でない。本発明は、この問題点
を、解決するものである。

【０００９】本発明の目的は、小型化が図れ、温度特性
が良好で、組み立てが容易で組み立てコストが安価であ
り、サニタリーの用途に好適な半導体圧力計を提供する
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、測定流体が流れる配管に取付られる平板
状の基板と、該基板の他面に設けられたシリコン半導体
圧力検出素子とを具備する半導体圧力計において、前記
基板に設けられた導圧孔と、該導圧孔の開口部において
前記基板の一面に一面が接して設けられた半導体センサ
チップと、該半導体センサチップに設けられ該半導体セ
ンサチップにダイアフラムを形成すると共に前記基板と
共に導圧室を形成し且つ前記導圧孔と連通する凹部と、
前記ダイアフラムの前記センサチップの他面に設けられ
たシリコン半導体圧力検出素子と、前記基板の一面に設
けられた電気部品と、前記基板の他面を覆い前記導圧孔
と前記導圧室とを充填すると共に前記基板と前記配管と
の接合部分のシールをなし且つ前記配管に取付られた場
合に滞留を生じない様に外表面が連続した滑らかな面を
なすシール体とを具備したことを特徴とする半導体圧力
計を構成したものである。

【００１１】

【作用】以上の構成において、シール体に測定圧が加わ
ると、シール体を介して、ダイアフラムに測定圧が加わ
る。ダイアフラムの変位によって、ダイアフラムに設け
られたシリコン半導体圧力検出素子が、電気信号を出力
して、測定圧力に対応した電気信号出力が得られる。以
下、実施例に基づき詳細に説明する。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で
ある。図において、図８と同一記号の構成は同一機能を
表わす。以下、図８と相違部分のみ説明する。

【００１３】６１は、後述する、測定流体６２が流れる
配管６３に一面６４が取付られる平板状の基板である。
６５は、基板６１に設けられた導圧孔である。６６は、
導圧孔６５の開口部において、基板６１の他面６７に一
面が接して設けられた半導体センサチップである。

【００１４】６８は、半導体センサチップ６６に設けら
れ、半導体センサチップ６６にダイアフラム６９を形成
すると共に、基板６１と共に導圧室７１を形成し、導圧
孔６５と連通する凹部である。７２は、ダイアフラム６
９の、半導体センサチップ６６の他面に設けられたシリ
コン半導体圧力検出素子である。

【００１５】この場合は、剪断型ゲージが使用されてい
る。７３は、基板６１の他面６７に設けられた電気部品
である。７４は、基板６１の一面６４を覆い、導圧孔６
５と導圧室７１とを充填すると共に、基板６１と配管６
３との接合部分のシールをなし、配管６３に取付られた
場合に、滞留を生じない様に、外表面が連続した滑らか
な面をなすシール体である。

【００１６】シール体７４は、この場合は、ゴムあるい
は弾性を有する合成樹脂からなる。８１は、基板６１に
設けられ、基板６１を配管６３に取付る、取付ねじ用の
孔である。８２は、カバーである。

【００１７】なお、外表面が配管６３と同じ曲率をなす
凹曲面であれば、なおさら良い事は勿論である。

【００１８】以上の構成において、シール体７４に測定
圧Ｐｍが加わると、シール体７４を介して、ダイアフラ
ム６９に測定圧Ｐｍが加わる。ダイアフラム６９の変位
によって、ダイアフラム６９に設けられたシリコン半導
体圧力検出素子７２が、電気信号を出力して、測定圧力
に対応した電気信号出力が得られる。

【００１９】この結果、基本的に、基板６１とシリコン
半導体圧力検出素子７２とシール体７４とからなるの
で、半導体圧力計が簡潔に構成でき、極めて安価な半導
体圧力計が得られる。

【００２０】シール体７４は、測定圧Ｐｍをダイアフラ
ム６９に伝達するとと共に、基板６１と配管６３との接
合部分のシールを兼用できるので、構成部品が少なくで
き、極めて安価な半導体圧力計が得られる。

【００２１】シリコン半導体圧力検出素子７２と電気部
品７３は、取付面が基本的に同じ方向であるので、同一
方向から取付ることが出来、組み立てが容易で組み立て
コストが低減出来る。

【００２２】シール体７４は、配管６３に取付られた場
合に、滞留を生じない様に外表面が連続した滑らかな面
をなしているので、サニタリーの用途に好適な半導体圧
力計が得られる。

【００２３】従って、装置が小型化できる。また、シー
ル体７４の量も少なくでき、周囲温度の影響を受けにく
くなり、温度特性が向上でき、シリコン半導体圧力検出
素子７２と電気部品７３は、同一方向から取付ることが
出来るので、組み立てコストが低減出来、サニタリーの
用途に好適な半導体圧力計が得られる。

【００２４】図２、図３は本発明装置の実際使用の一例
を示す図である。図において、６２は配管６３内を流れ
る測定流体、８３は配管６３に取付ねじ８４を介して取
付られた本発明の半導体圧力計である。

【００２５】図４は、本発明の別の実施例の要部構成説
明図である。本実施例においては、基板６１に凹部９１
が設けられたものである。取付ねじ８６の締め付けによ
る影響が、シール体７４に伝わり、ダイアフラム６９に
も影響が及ぶのを避けることが出来る。

【００２６】図５は本発明の他の実施例の要部構成説明
図である。本実施例においては、シール体７４の表面に
耐薬品性のシール体９２が設けられたものである。測定
流体６２に対して耐薬品性が高い半導体圧力計が得られ
る。

【００２７】図６は、本発明の別の実施例の要部構成説
明図である。本実施例においては、基板６１にテーパー
状の導圧孔９３が設けられたものである。測定流体６２
の測定圧Ｐｍが、シール体７４を介して、ダイアフラム
６９に伝達され易い半導体圧力計が得られる。

【００２８】図７は本発明の他の実施例の要部構成説明
図である。本実施例においては、基板６１と半導体セン
サチップ６６との間に、ガラス基板９４が設けられたも
のである。この場合には、外部の振動や、熱変化等によ
る機械的な外乱が、このガラス基板９４により十分に減
衰され、外乱ノイズ等の測定環境が悪い場合でも、Ｓ／
Ｎ比が良好な信号が得られるという特徴を有する。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、測定流
体が流れる配管に取付られる平板状の基板と、該基板の
他面に設けられたシリコン半導体圧力検出素子とを具備
する半導体圧力計において、前記基板に設けられた導圧
孔と、該導圧孔の開口部において前記基板の一面に一面
が接して設けられた半導体センサチップと、該半導体セ
ンサチップに設けられ該半導体センサチップにダイアフ
ラムを形成すると共に前記基板と共に導圧室を形成し且
つ前記導圧孔と連通する凹部と、前記ダイアフラムの前
記センサチップの他面に設けられたシリコン半導体圧力
検出素子と、前記基板の一面に設けられた電気部品と、
前記基板の他面を覆い前記導圧孔と前記導圧室とを充填
すると共に前記基板と前記配管との接合部分のシールを
なし且つ前記配管に取付られた場合に滞留を生じない様
に外表面が連続した滑らかな面をなすシール体とを具備
したことを特徴とする半導体圧力計を構成した。

【００３０】この結果、基本的に、基板とシリコン半導
体圧力検出素子とシール体とからなるので、半導体圧力
計が簡潔に構成でき、極めて安価な半導体圧力計が得ら
れる。

【００３１】シール体は、基板，シリコン半導体圧力検
出素子と外部とのシールをなすと共に、基板と配管との
接合部分のシールを兼用できるので、構成部品が少なく
でき、極めて安価な半導体圧力計が得られる。

【００３２】シリコン半導体圧力検出素子と電気部品
は、取付面が基本的に同じであるので、同一方向から取
付ることが出来、組み立てが容易で組み立てコストが低
減出来る。

【００３３】シール体は、配管に取付られた場合に、滞
留を生じない様に外表面が連続した滑らかな面をなして
いるので、サニタリーの用途に好適な半導体圧力計が得
られる。

【００３４】従って、本発明によれば、小型化が図れ、
温度特性が良好で、組み立てが容易で組み立てコストが
安価であり、サニタリーの用途に好適な半導体圧力計が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。

【図２】本発明の装置の使用例の要部構成説明図であ
る。

【図３】図２の要部構成説明図である。

【図４】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。

【図５】本発明の別の実施例の要部構成説明図である。

【図６】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。

【図７】本発明の別の実施例の要部構成説明図である。

【図８】従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。

【符号の説明】 ６１…基板 ６２…測定流体 ６３…配管 ６４…一面 ６５…導圧孔 ６６…半導体センサチップ ６７…他面 ６８…凹部 ６９…ダイアフラム ７１…導圧室 ７２…シリコン半導体圧力検出素子 ７３…電気部品 ７４…シール体 ８１…取付ねじ用の孔 ８２…カバー ８３…半導体圧力計 ８４…取付ねじ ９１…凹部 ９２…シール体 ９３…導圧孔 ９４…ガラス基板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測定流体が流れる配管に取付られる平板状
   の基板と、 該基板の他面に設けられたシリコン半導体圧力検出素子
   とを具備する半導体圧力計において、 前記基板に設けられた導圧孔と、 該導圧孔の開口部において前記基板の一面に一面が接し
   て設けられた半導体センサチップと、 該半導体センサチップに設けられ該半導体センサチップ
   にダイアフラムを形成すると共に前記基板と共に導圧室
   を形成し且つ前記導圧孔と連通する凹部と、 前記ダイアフラムの前記センサチップの他面に設けられ
   たシリコン半導体圧力検出素子と、 前記基板の一面に設けられた電気部品と、 前記基板の他面を覆い前記導圧孔と前記導圧室とを充填
   すると共に前記基板と前記配管との接合部分のシールを
   なし且つ前記配管に取付られた場合に滞留を生じない様
   に外表面が連続した滑らかな面をなすシール体とを具備
   したことを特徴とする半導体圧力計。