JPH0749396Y2 - Pressure sensor - Google Patents
Pressure sensorInfo
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- JPH0749396Y2 JPH0749396Y2 JP15113289U JP15113289U JPH0749396Y2 JP H0749396 Y2 JPH0749396 Y2 JP H0749396Y2 JP 15113289 U JP15113289 U JP 15113289U JP 15113289 U JP15113289 U JP 15113289U JP H0749396 Y2 JPH0749396 Y2 JP H0749396Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、流体の圧力変化をダイヤフラムの変形によっ
て電気的に検出する圧力センサに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a pressure sensor for electrically detecting a pressure change of a fluid by deformation of a diaphragm.
従来、圧力センサとして、第７図に示されるように、筒
状支持台１に支えられたダイヤフラム２の受圧面裏側に
半導体歪ゲージ３が形成され、その上から中継端子台４
が被され、半導体歪ゲージ３がボンディングワイヤ５を
介して前記中継端子台４の電極６と接続され、ダイヤフ
ラム２及び中継端子台４が外筒７で囲まれたものがあ
る。Conventionally, as a pressure sensor, as shown in FIG. 7, a semiconductor strain gauge 3 is formed on the back side of a pressure receiving surface of a diaphragm 2 supported by a tubular support 1, and a relay terminal block 4 is formed on the semiconductor strain gauge 3.
And the semiconductor strain gauge 3 is connected to the electrode 6 of the relay terminal block 4 via the bonding wire 5, and the diaphragm 2 and the relay terminal block 4 are surrounded by the outer cylinder 7.
この圧力センサは、ダイヤフラム２の変形に伴い歪ゲー
ジ３に生ずる電気信号を、ボンディングワイヤ５及び中
継端子台４から圧力センサ外に伸びる電極棒８により外
に取り出そうというものである。In this pressure sensor, an electric signal generated in the strain gauge 3 due to the deformation of the diaphragm 2 is taken out by an electrode rod 8 extending from the bonding wire 5 and the relay terminal block 4 to the outside of the pressure sensor.
しかしながら、前記従来の圧力センサは、その中継端子
台４がセラミック材で作られ、これがダイヤフラム２上
の歪ゲージ３の近傍に接着剤で接着されてなっている。
このため、ダイヤフラム２の剛性が変化して歪が残留
し、接着剤の劣化に伴って歪ゲージ３の抵抗値が変化す
るという問題がある。また、接着箇所がダイヤフラム２
に接近していることから、ダイヤフラム２の動きが妨げ
られ易くなり、安定した出力を得難い。However, in the conventional pressure sensor, the relay terminal block 4 is made of a ceramic material, and this is bonded to the vicinity of the strain gauge 3 on the diaphragm 2 with an adhesive.
Therefore, there is a problem in that the rigidity of the diaphragm 2 changes and strain remains, and the resistance value of the strain gauge 3 changes as the adhesive deteriorates. In addition, the bonding point is the diaphragm 2.
Since it is close to, the movement of the diaphragm 2 is likely to be hindered, and it is difficult to obtain a stable output.
前記課題を解決するため、本第１の考案は、筒状支持台
に支えられたダイヤフラムの受圧面裏側に半導体歪ゲー
ジが形成され、その上から中継端子台が被され、前記半
導体歪ゲージがボンディングワイヤを介して前記中継端
子台の電極と接続された圧力センサにおいて、前記中継
端子台は、前記ダイヤフラムと略同形の円盤部と、該円
盤部をその周囲で支える筒部とを備えており、該中継端
子台は前記ダイヤフラムの筒状支持台が該中継端子台の
筒部内に嵌入されることにより固定された構成を採用
し、本第２の考案は、本第１の考案における中継端子台
の円盤部と筒部とが金属で一体成形され、電極との間に
絶縁被膜が形成された構成を採用している。In order to solve the above-mentioned problems, the first invention is that a semiconductor strain gauge is formed on the back side of a pressure receiving surface of a diaphragm supported by a tubular support, and a relay terminal block is covered from above the semiconductor strain gauge, and the semiconductor strain gauge is In the pressure sensor connected to the electrode of the relay terminal block through a bonding wire, the relay terminal block includes a disk portion having substantially the same shape as the diaphragm, and a tubular portion that supports the disk portion around the disk portion. The relay terminal block employs a structure in which the tubular support of the diaphragm is fixed by being fitted into the tubular portion of the relay terminal block, and the second invention is the relay terminal according to the first invention. The disk portion and the cylinder portion of the table are integrally formed of metal, and an insulating coating is formed between the electrode and the electrode.
本第１の考案及び本第２の考案において、ダイヤフラム
の筒状支持台が中継端子台の筒部内に嵌入されることか
ら、該中継端子台の筒状支持台に対する位置決めが簡易
化され、かつ正確となる。また、接着剤も不要となる。In the first invention and the second invention, since the tubular support of the diaphragm is fitted in the tubular portion of the relay terminal block, the positioning of the relay terminal block with respect to the tubular support is simplified, and Be accurate. Also, no adhesive is required.
また、本第２の考案において、円盤部と筒部とが金属で
一体成形されているので、その構造が簡素化され、かつ
その製造も簡易化される。Further, in the second aspect of the invention, since the disc portion and the tubular portion are integrally formed of metal, the structure thereof is simplified and the manufacturing thereof is also simplified.
以下図面に基づき本考案の実施例を説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施例１ 第１図及び第４図で示されるように、圧力センサは、筒
状支持台９に支えられたダイヤフラム10の受圧面裏側に
半導体歪ゲージ11が形成され、その上から中継端子台12
が被され、前記半導体歪ゲージ11がボンディングワイヤ
13を介して前記中継端子台12の上の電極と接続されてな
っている。Embodiment 1 As shown in FIGS. 1 and 4, in a pressure sensor, a semiconductor strain gauge 11 is formed on the back side of a pressure receiving surface of a diaphragm 10 supported by a tubular support 9, and a relay terminal block is formed on the semiconductor strain gauge 11. 12
The semiconductor strain gauge 11 is covered with a bonding wire.
It is connected to the electrodes on the relay terminal block 12 via 13.
前記ダイヤフラム10は、筒状支持台９と共にステンレス
材で一体成形されており、筒状支持台９の空洞14内に位
置する面が受圧面となっている。また、筒状支持台９の
外周には鍔15が形成されている。The diaphragm 10 is integrally formed with the tubular support 9 by a stainless material, and the surface of the diaphragm 10 located inside the cavity 14 is a pressure receiving surface. Further, a flange 15 is formed on the outer periphery of the cylindrical support base 9.
該ダイヤフラム10は圧力センサの起歪部となるもので、
第４図に示されるように、その上面には絶縁膜として酸
化珪素（SiO2）の薄膜16が形成され、更にその上にシリ
コン薄膜等からなる歪ゲージ11が形成されている。酸化
珪素の薄膜及びシリコン薄膜はプラズマCVD法により析
出形成することができる。また、歪ゲージ11は前記シリ
コン薄膜に対してホトエッチングを施すことにより形成
することができる。The diaphragm 10 serves as a strain generating portion of the pressure sensor,
As shown in FIG. 4, a thin film 16 of silicon oxide (SiO 2 ) is formed on the upper surface as an insulating film, and a strain gauge 11 made of a silicon thin film or the like is further formed thereon. The silicon oxide thin film and the silicon thin film can be formed by plasma CVD. The strain gauge 11 can be formed by subjecting the silicon thin film to photo-etching.
また、前記歪ゲージ11に対しては金等の金属が蒸着され
ることにより電極が付設され、更にその上から歪ゲージ
11を封じ込めるめの窒化珪素薄膜17が形成されている。
この窒化珪素薄膜17もプラズマCVD法により形成するこ
とができる。Further, an electrode is attached to the strain gauge 11 by vapor-depositing a metal such as gold, and the strain gauge 11 is further attached thereto.
A silicon nitride thin film 17 for containing 11 is formed.
This silicon nitride thin film 17 can also be formed by the plasma CVD method.
中継端子台12は、第１図ないし第３図に示されるよう
に、前記ダイヤフラム10と略同形の円盤部12aと、該円
盤部12aをその周囲で支える筒部12bとを備えてなってい
る。また、筒部12bの下端外周にはフランジ12cが形成さ
れている。この中継端子台12は、前記ダイヤフラム10と
同様な線膨張係数を有する金属材料、即ちステンレス薄
板のプレス成形により構成されている。As shown in FIGS. 1 to 3, the relay terminal block 12 includes a disk portion 12a having substantially the same shape as the diaphragm 10 and a tubular portion 12b that supports the disk portion 12a around its periphery. . A flange 12c is formed on the outer circumference of the lower end of the cylindrical portion 12b. The relay terminal block 12 is formed by press-molding a metal material having the same linear expansion coefficient as that of the diaphragm 10, that is, a stainless thin plate.
このように、中継端子台12はダイヤフラム10と同じ材質
で作られているので、ダイヤフラム10は温度変化に対し
て変形し難くなり、安定した出力を得ることが可能とな
っている。In this way, since the relay terminal block 12 is made of the same material as the diaphragm 10, the diaphragm 10 is less likely to be deformed by temperature changes, and stable output can be obtained.
該中継端子台12は前記ダイヤフラム10の筒状支持台９が
該中継端子台12の筒部12b内に嵌入されることによりセ
ンサ内に装着されている。The relay terminal base 12 is mounted in the sensor by inserting the tubular support base 9 of the diaphragm 10 into the tubular portion 12b of the relay terminal base 12.
これにより、中継端子台12は筒状支持台９の周縁部と接
することになり、中継端子台12はダイヤフラム10から離
れて、ダイヤフラム10の動きを阻害しなくなっている。As a result, the relay terminal block 12 comes into contact with the peripheral portion of the tubular support 9, and the relay terminal block 12 is separated from the diaphragm 10 and does not hinder the movement of the diaphragm 10.
また、この装着に際して中継端子台12のフランジ12cが
筒状支持台９の鍔15に当接することから、中継端子台12
の位置決めがなされ、これにより中継端子台12の円盤部
12aとダイヤフラム10との間に一定の大きさの空室18が
形成されている。フランジ12cと鍔15とが接した周縁は
溶接されている。しかし、この部分は上述のようにダイ
ヤフラム10から離れているので、溶接による入熱が少な
く、従って、ダイヤフラム10に残留歪が生じ難い。Further, since the flange 12c of the relay terminal block 12 comes into contact with the flange 15 of the tubular support 9 during this mounting, the relay terminal block 12
The positioning of the relay terminal block 12
An empty space 18 having a constant size is formed between the diaphragm 12a and the diaphragm 10. The peripheral edge where the flange 12c and the flange 15 are in contact with each other is welded. However, since this portion is separated from the diaphragm 10 as described above, the heat input by welding is small, and thus the residual strain is unlikely to occur in the diaphragm 10.
前記中継端子台12の円盤部12aには、ボンディングワイ
ヤ13を通すための穴12dがその外周寄りに複数個穿設さ
れ、またその上面には絶縁被膜19がコーティングされ、
更にその上にはボンディング用パッド20a及びこれに接
続された外部接続用パッド20bが厚膜印刷技術の利用に
より形成されている。In the disk portion 12a of the relay terminal block 12, a plurality of holes 12d for passing the bonding wires 13 are formed near the outer periphery thereof, and the upper surface thereof is coated with an insulating film 19.
Further, a bonding pad 20a and an external connection pad 20b connected to the bonding pad 20a are formed thereon by using a thick film printing technique.
このボンディング用パッド20aと前記歪ゲージ11の電極
とは、前記円盤部12aの穴12dを通るボンディングワイヤ
13を介して接続されている。この接続は超音波ボンディ
ングにより行うことができる。また、外部接続用パッド
20bには電線21が半田付けされている。The bonding pad 20a and the electrode of the strain gauge 11 are bonded wires passing through the hole 12d of the disk portion 12a.
Connected via 13. This connection can be made by ultrasonic bonding. Also, pad for external connection
An electric wire 21 is soldered to 20b.
前記中継端子台12の上からは、その筒部12bに摺接する
と共にそのフランジ12cに当接する外筒22が嵌着されて
いる。これにより、外筒22と円盤部12aとの間には空室
が形成されるが、この空室内に中継端子台12を覆うため
のキャップ状の樹脂製カバー23が挿入され、更にその上
から樹脂ポッティング24が充填されている。From the top of the relay terminal block 12, an outer cylinder 22 that is in sliding contact with the cylindrical portion 12b and abuts with the flange 12c is fitted. As a result, an empty chamber is formed between the outer cylinder 22 and the disk portion 12a, and a cap-shaped resin cover 23 for covering the relay terminal block 12 is inserted into this empty chamber, and further from above. Resin potting 24 is filled.
このような構成の圧力センサにおいて、流体はダイヤフ
ラム10下の空洞14内に充満してダイヤフラム10を変形さ
せる。これにより、半導体歪ゲージ11からの信号がボン
ディングワイヤ13及び電線21を経てセンサ外に取り出さ
れ、流体圧力の測定に利用されることとなる。In the pressure sensor having such a configuration, the fluid fills the cavity 14 below the diaphragm 10 and deforms the diaphragm 10. As a result, the signal from the semiconductor strain gauge 11 is taken out of the sensor via the bonding wire 13 and the electric wire 21, and is used for measuring the fluid pressure.
実施例２ 第５図に示されるように、この実施例では、中継端子台
25のボンディングワイヤ13を通す穴26は、その円盤部25
aの中央に大きく一つだけ設けられている。Embodiment 2 As shown in FIG. 5, in this embodiment, a relay terminal block is used.
The hole 26 through which the bonding wire 13 of 25
Only one is provided in the center of a.
また、中継端子台25の円盤部25aの上面における外部接
続用パッド20bには前記電線21に代わる電極棒27が半田
付けされている。Further, an electrode rod 27 that replaces the electric wire 21 is soldered to the external connection pad 20b on the upper surface of the disk portion 25a of the relay terminal block 25.
実施例３ 第６図に示されるように、中継端子台28は実施例１にお
けるようなフランジ12cが省略されている。Embodiment 3 As shown in FIG. 6, the relay terminal block 28 does not have the flange 12c as in Embodiment 1.
なお、前記実施例において、中継端子台12,25,28は、そ
の円盤部をセラミック材で作り、筒部を金属で作って、
両者を結合するようにしてもよい。In the above embodiment, the relay terminal block 12, 25, 28, the disk portion is made of ceramic material, the tubular portion is made of metal,
Both may be combined.
本第１の考案は、以上のように中継端子台がダイヤフラ
ムと略同形の円盤部と該円盤部をその周囲で支える筒部
とを備えており、この中継端子台は前記ダイヤフラムの
筒状支持台が該中継端子台の筒部内に嵌入されることに
より固定された構成となっているので、中継端子台は筒
状支持台の周縁部と接することになり、接着剤も不要と
なるし、ダイヤフラムの動きも阻害されなくなる。従っ
て、安定した出力を得ることができるという効果を奏す
る。As described above, in the first invention, the relay terminal block is provided with the disk portion having substantially the same shape as the diaphragm and the cylindrical portion that supports the disk portion around the disk portion. The relay terminal block supports the diaphragm cylindrically. Since the base is fixed by being fitted into the tubular portion of the relay terminal base, the relay terminal base comes into contact with the peripheral portion of the tubular support base, and no adhesive is required. The movement of the diaphragm is no longer hindered. Therefore, it is possible to obtain a stable output.
また、中継端子台の位置決めが容易となると共に正確と
なる。従って、組立作業性が良く、均一な品質の圧力セ
ンサを得ることができるという効果を奏する。In addition, the positioning of the relay terminal block becomes easy and accurate. Therefore, there is an effect that the assembly workability is good and a pressure sensor of uniform quality can be obtained.
本第２の考案は、中継端子台が金属で一体成形されてな
るので、それだけ円盤部を薄くしてボンディングワイヤ
を短くし、振動等による断線のおそれを低減しうる。ま
た、組立工程、製造工程を簡易化して圧力センサの低廉
化を図ることができる。In the second aspect of the present invention, since the relay terminal block is integrally formed of metal, the disk portion can be made thinner to shorten the bonding wire, and the risk of disconnection due to vibration or the like can be reduced. Further, the cost of the pressure sensor can be reduced by simplifying the assembly process and the manufacturing process.
第１図は本考案に係る圧力センサの一実施例の垂直断面
図、第２図は第３図のII−II線断面図、第３図は中継端
子台の平面図、第４図は第１図のIV部分の拡大図、第５
図及び第６図は圧力センサの夫々異なる他の実施例を示
し、第５図は中継端子台のボンディングワイヤ挿通用穴
を単一にした場合の垂直断面図、第６図は中継端子台の
フランジを省略した場合の垂直断面図、第７図は従来の
圧力センサの垂直断面図である。 ９…筒状支持台、10…ダイヤフラム、11…歪ゲージ、12
…中継端子台、12a…円盤部、12b…筒部、13…ボンディ
ングワイヤ、14…空洞、15…鍔、18…空室、21…電線、
22…外筒、25…中継端子台、28…中継端子台。FIG. 1 is a vertical sectional view of an embodiment of a pressure sensor according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 3, FIG. 3 is a plan view of a relay terminal block, and FIG. Enlarged view of IV part of Fig. 1, No. 5
FIGS. 6 and 6 show other different embodiments of the pressure sensor, FIG. 5 is a vertical sectional view in the case where the bonding wire insertion hole of the relay terminal block is made single, and FIG. 6 is the relay terminal block. FIG. 7 is a vertical sectional view when the flange is omitted, and FIG. 7 is a vertical sectional view of a conventional pressure sensor. 9 ... Cylindrical support, 10 ... Diaphragm, 11 ... Strain gauge, 12
… Relay terminal block, 12a… Disk part, 12b… Cylindrical part, 13… Bonding wire, 14… Cavity, 15… Tsuba, 18… Vacancy, 21… Electric wire,
22 ... Outer cylinder, 25 ... Relay terminal block, 28 ... Relay terminal block.
Claims (2)
圧面裏側に半導体歪ゲージが形成され、その上から中継
端子台が被され、前記半導体歪ゲージがボンディングワ
イヤを介して前記中継端子台の電極と接続された圧力セ
ンサにおいて、前記中継端子台は、前記ダイヤフラムと
略同形の円盤部と、該円盤部をその周囲で支える筒部と
を備えており、該中継端子台は前記ダイヤフラムの筒状
支持台が該中継端子台の筒部内に嵌入されることにより
固定されていることを特徴とする圧力センサ。1. A semiconductor strain gauge is formed on the back side of a pressure receiving surface of a diaphragm supported by a cylindrical support, and a relay terminal block is covered from above the semiconductor strain gauge, and the semiconductor strain gauge is bonded via a bonding wire to the relay terminal block. In the pressure sensor connected to the electrode of, the relay terminal block includes a disk portion having substantially the same shape as the diaphragm, and a cylindrical portion that supports the disk portion around the disk portion, and the relay terminal block of the diaphragm. A pressure sensor characterized in that a tubular support is fixed by being fitted into a tubular portion of the relay terminal block.
端子台の円盤部と筒部とが金属で一体成形され、電極と
の間に絶縁被膜が形成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 disc portion and the tubular portion of the relay terminal block are integrally formed of metal, and an insulating coating is formed between the electrode and the electrode. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15113289U JPH0749396Y2 (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15113289U JPH0749396Y2 (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Pressure sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0390045U JPH0390045U (en) | 1991-09-13 |
| JPH0749396Y2 true JPH0749396Y2 (en) | 1995-11-13 |
Family
ID=31697445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15113289U Expired - Fee Related JPH0749396Y2 (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Pressure sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749396Y2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103656971A (en) * | 2013-12-08 | 2014-03-26 | 无锡市安捷脚手架有限公司 | Fitness bounce equipment |
-
1989
- 1989-12-29 JP JP15113289U patent/JPH0749396Y2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103656971A (en) * | 2013-12-08 | 2014-03-26 | 无锡市安捷脚手架有限公司 | Fitness bounce equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0390045U (en) | 1991-09-13 |
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