JPH11118639A - Semiconductor pressure sensor - Google Patents

Semiconductor pressure sensor

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Publication number
JPH11118639A
JPH11118639A JP28232497A JP28232497A JPH11118639A JP H11118639 A JPH11118639 A JP H11118639A JP 28232497 A JP28232497 A JP 28232497A JP 28232497 A JP28232497 A JP 28232497A JP H11118639 A JPH11118639 A JP H11118639A
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JP
Japan
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pressure
sensor element
circuit board
printed circuit
sensor
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Application number
JP28232497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Etsuo Nishimura
悦夫 西村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH11118639A publication Critical patent/JPH11118639A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor pressure sensor for inhibiting influence to performance of an internal combustion engine by preventing dew formation or freezing of a sensor element even in the case of high humidity of the air to be measured, and always accurately measuring pressure. SOLUTION: The semiconductor pressure sensor comprises a sensor element 1 having a pressure introducing tube 1a, a printed board 3 having the element 1 mounted via leads 1d isolated at a predetermined distance thereon, and a base 4 having a pressure passage 4a for holding the board 3 and a pressure introducing tube 1a inserted into the passage 4a. In this case, a distance isolated between the element 1 and the board 3 is set so that temperature dropping velocity of the element 1 at the time of at least cold radiating becomes smaller than temperature dropping velocity of the passage 4a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の吸気
圧の検出、あるいは、大気圧の検出などに用いられる半
導体圧力センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor pressure sensor used for detecting an intake pressure of an internal combustion engine or detecting an atmospheric pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、例えば特開平6ー281519
号公報に開示された従来の半導体圧力センサの構成図で
ある。図において、1は金属ケースに封入されたセンサ
素子、2はセンサ素子1の出力を増幅するための電子回
路を構成するハイブリッドIC(以下HICと称す)
で、これらのセンサ素子1とHIC2はそれぞれのリー
ドによりプリント基板3に取り付けられ、プリント基板
3には図示しない回路構成電子部品が搭載されている。
4はプリント基板3を保持すると共に、センサ素子1の
圧力導入管1aを嵌挿する圧力通路4aを有するベー
ス、5はOリング6を介してベース4に固定されると共
にベース4の圧力通路4aと連通する圧力通路5aを有
し、例えば図示しない内燃機関の吸気ポートに取り付け
られるキャップ、7はセンサ素子1及びHIC2を覆う
ための金属カバー、8はターミナル9aをインサート成
形したコネクタ9と一体化されたハウジングで、ハウジ
ング8はベース4に固定され、ハウジング8とベース4
との間に形成される空間8a内にセンサ素子1等が収納
される。10は圧力通路4aおよび5aと圧力導入管1
aとを大気圧から封止するOリングなどの封止体、11
は封止体10を保持するホルダである。
2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional semiconductor pressure sensor disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) Publication. In the figure, 1 is a sensor element enclosed in a metal case, and 2 is a hybrid IC (hereinafter, referred to as HIC) constituting an electronic circuit for amplifying the output of the sensor element 1.
The sensor element 1 and the HIC 2 are mounted on a printed board 3 by respective leads, and electronic components (not shown) are mounted on the printed board 3.
Reference numeral 4 denotes a base which holds the printed circuit board 3 and has a pressure passage 4a into which the pressure introducing pipe 1a of the sensor element 1 is inserted, and 5 is fixed to the base 4 via an O-ring 6 and a pressure passage 4a of the base 4 Having a pressure passage 5a communicating with the connector, for example, a cap attached to an intake port of an internal combustion engine (not shown), 7 is a metal cover for covering the sensor element 1 and the HIC 2, 8 is integrated with a connector 9 having a terminal 9a formed by insert molding. The housing 8 is fixed to the base 4, and the housing 8 and the base 4
The sensor element 1 and the like are accommodated in a space 8a formed between the sensor element 1 and the sensor element 1. 10 is the pressure passages 4a and 5a and the pressure introduction pipe 1
a sealing body such as an O-ring for sealing a from atmospheric pressure, 11
Is a holder for holding the sealing body 10.

【0003】このように構成された半導体圧力センサに
おいて、例えば内燃機関の吸気ポートに発生する負圧
は、キャップ5とベース4の各圧力通路5aおよび4a
と圧力導入管1aを介してセンサ素子1に加えられ、負
圧値はセンサ素子1により電気信号に変換されて出力さ
れる。センサ素子1の出力信号はHIC2により増幅さ
れ、プリント基板3の電子回路により温度補償などがな
され、ターミナル9aを介して外部の図示しない制御装
置に出力され、内燃機関の制御に用いられる。
In the semiconductor pressure sensor constructed as described above, for example, a negative pressure generated at the intake port of the internal combustion engine is applied to the pressure passages 5a and 4a of the cap 5 and the base 4.
Is applied to the sensor element 1 via the pressure introducing pipe 1a, and the negative pressure value is converted into an electric signal by the sensor element 1 and output. The output signal of the sensor element 1 is amplified by the HIC 2, subjected to temperature compensation by an electronic circuit of the printed circuit board 3, output to a control device (not shown) via a terminal 9a, and used for controlling the internal combustion engine.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来の半導体圧力センサにおいては、センサ素子1の
内部には圧力導入管1aと各圧力通路4a及び5aを介
して被測定空気が流入するが、被測定空気は内燃機関の
吸入気あるいは大気などの外気であり、これらが高湿度
の場合、センサ素子1内や各圧力通路内は高湿度の空気
で満たされ、例えば内燃機関停止後などにおいて、周辺
温度が低下すると残留湿度が結露し、更に温度が低下し
た場合には凍結するに至る。シリコン等金属部品で構成
されるセンサ素子1は、合成樹脂部品であるベース4や
キャップ5の圧力通路4aや5aに比べ熱伝導率が大き
く冷却速度が速いため、結露や凍結はセンサ素子1内に
集中して発生することになり、センサ素子1内での結露
や凍結は圧力検知に誤差を生じ、圧力値により制御され
る内燃機関の各種特性が変動するなど問題を有するもの
であった。
In the conventional semiconductor pressure sensor constructed as described above, the air to be measured flows into the sensor element 1 through the pressure introducing pipe 1a and the pressure passages 4a and 5a. However, the air to be measured is the intake air of the internal combustion engine or the outside air such as the atmosphere, and when these are in high humidity, the inside of the sensor element 1 and each pressure passage is filled with high humidity air. In such cases, when the ambient temperature decreases, the residual humidity condenses, and when the temperature further decreases, it freezes. Since the sensor element 1 made of a metal component such as silicon has a higher thermal conductivity and a higher cooling rate than the pressure passages 4a and 5a of the base 4 and the cap 5 which are synthetic resin components, dew condensation and freezing occur in the sensor element 1. The dew condensation or freezing in the sensor element 1 causes an error in pressure detection, and has a problem that various characteristics of the internal combustion engine controlled by the pressure value fluctuate.

【0005】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、被測定空気が高湿度であってもセ
ンサ素子1内での結露や凍結を防止し、常に高精度で圧
力測定ができ、内燃機関の性能に影響を与えることのな
い優れた半導体圧力センサを得ることを目的とするもの
である。
The present invention has been made to solve such a problem, and prevents dew condensation and freezing in the sensor element 1 even when the air to be measured has a high humidity, so that the pressure measurement is always performed with high accuracy. It is an object of the present invention to obtain an excellent semiconductor pressure sensor that does not affect the performance of an internal combustion engine.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係わる半導体
圧力センサは、圧力導入管を有するセンサ素子、このセ
ンサ素子を所定の距離隔てて支持するプリント基板、こ
のプリント基板を保持すると共に前記センサ素子の圧力
導入管が嵌挿される圧力通路を有するベースを備え、自
然放冷時における前記センサ素子の温度低下速度が、前
記ベースの圧力通路の温度低下速度より小さくなるよう
にセンサ素子とプリント基板との間の隔たり距離が設定
されているものである。
A semiconductor pressure sensor according to the present invention comprises a sensor element having a pressure introducing pipe, a printed circuit board supporting the sensor element at a predetermined distance, and holding the printed circuit board and the sensor element. A base having a pressure passage into which the pressure introducing pipe is inserted, and the sensor element and the printed circuit board such that the temperature decrease rate of the sensor element during natural cooling is smaller than the temperature decrease rate of the pressure passage of the base. The distance between them is set.

【0007】また、圧力導入管を有するセンサ素子、こ
のセンサ素子を支持するプリント基板、このプリント基
板を保持するベース、このベースに支持され前記センサ
素子の圧力導入管が嵌挿される圧力通路を有するニップ
ルを備え、前記ニップルが前記ベースより熱伝導率の高
い材料により構成されているものである。また、内面が
圧力導入管に内接し、端面がプリント基板の電源パター
ンに接して配置され、所定の抵抗値を有する導電性の加
熱体を備えたものである。
A sensor element having a pressure introducing tube, a printed circuit board supporting the sensor element, a base holding the printed circuit board, and a pressure passage supported by the base and into which the pressure introducing tube of the sensor element is inserted. A nipple is provided, and the nipple is made of a material having higher thermal conductivity than the base. Further, an inner surface is inscribed in the pressure introducing pipe, and an end surface is arranged in contact with the power supply pattern of the printed circuit board, and a conductive heating element having a predetermined resistance value is provided.

【0008】また、加熱体内面が圧力導入管に内接し、
端面がプリント基板の電源パターンに接して配置され、
所定の抵抗値を有する導電性の加熱体を備えたものであ
る。また、加熱体は、圧力通路と大気との間を封止する
封止体を保持するホルダである。また、加熱体と圧力導
入管との間に抵抗体を介在させるようにしたものであ
る。
Further, the inner surface of the heated body is inscribed in the pressure introducing pipe,
The end face is placed in contact with the power supply pattern of the printed circuit board,
It is provided with a conductive heating element having a predetermined resistance value. The heating element is a holder that holds a sealing element that seals between the pressure passage and the atmosphere. Further, a resistor is interposed between the heating element and the pressure introducing pipe.

【0009】また、加熱体は、表面に導電性材料による
メッキが施された絶縁材である。また、加熱体は、表面
に導電性材料による塗装が施された絶縁材である。ま
た、加熱体は、導電性の弾性体である。
The heating element is an insulating material whose surface is plated with a conductive material. The heating element is an insulating material having a surface coated with a conductive material. The heating body is a conductive elastic body.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1の半導
体圧力センサの構成を示すもので、上記従来例と同一部
分には同一符号を付している。図において1はセンサ素
子で、センサ素子1はキャップ1bとステム1cよりな
る収納部内に圧力を電気信号に変換する変換素子と増幅
回路とが収納され、リード1dにより外部の回路と接続
されると共に変換素子に圧力を導入する圧力導入管1a
が設けられている。3は温度補償回路などの電子回路と
センサ素子1とを搭載するプリント基板で、センサ素子
1は、そのステム1cとプリント基板3との間が所定の
距離に隔たるようにリード1dによりプリント基板3に
取り付けられている。4は圧力通路4aを有し、プリン
ト基板3を保持すると共に圧力通路4aにセンサ素子1
の圧力導入管1aが嵌挿され、例えば内燃機関の吸気ポ
ートに取り付けられるベース、8はターミナル9aをイ
ンサート成形したコネクタ9と一体化されたハウジング
で、ハウジング8はベース4に固定され、これらの間に
形成された空間8a内にセンサ素子1とプリント基板3
が収納されている。10は圧力導入管1aとベース4と
の間に挿入され、圧力導入管1aや圧力通路4aの被測
定空気を大気圧より遮断するOリングなどの封止体、1
1はプリント基板3とベース4との間に介在し、Oリン
グ10を固定するホルダである。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows a configuration of a semiconductor pressure sensor according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a sensor element. The sensor element 1 has a conversion element for converting pressure into an electric signal and an amplifier circuit housed in a housing portion formed by a cap 1b and a stem 1c, and is connected to an external circuit by a lead 1d. Pressure introducing pipe 1a for introducing pressure to the conversion element
Is provided. Reference numeral 3 denotes a printed circuit board on which an electronic circuit such as a temperature compensation circuit and the sensor element 1 are mounted. The sensor element 1 is printed on a printed circuit board by leads 1d so that the stem 1c and the printed circuit board 3 are separated by a predetermined distance. 3 is attached. 4 has a pressure passage 4a, which holds the printed circuit board 3 and has a sensor element 1 in the pressure passage 4a.
A pressure-introducing pipe 1a is inserted into the base, and the base 8 is attached to, for example, an intake port of an internal combustion engine. Reference numeral 8 denotes a housing integrated with a connector 9 having a terminal 9a formed by insert molding. The housing 8 is fixed to the base 4. The sensor element 1 and the printed circuit board 3 are placed in a space 8a formed therebetween.
Is stored. Reference numeral 10 denotes a sealing body such as an O-ring that is inserted between the pressure introducing pipe 1a and the base 4 and shuts off the air to be measured in the pressure introducing pipe 1a and the pressure passage 4a from the atmospheric pressure.
Reference numeral 1 denotes a holder that is interposed between the printed board 3 and the base 4 and fixes the O-ring 10.

【0011】センサ素子1のステム1cとプリント基板
3との間を隔てる空間距離は、その距離が大であるほど
センサ素子1とプリント基板3との間の熱伝導度が低下
し、センサ素子1の冷却速度は遅くなる。この実施の形
態においては、少なくとも、半導体圧力センサを内燃機
関に装着した状態において自然放冷したとき、ベース4
の圧力通路4aの内面の冷却速度より、センサ素子1の
冷却速度の方が遅くなるようにその空間距離が設定され
ている。半導体圧力センサのベース4は、通常ポリ・ブ
チレン・テレフタレート等の合成樹脂成型品が使用され
るが、これらの材料の熱伝導率は、0.3W/m・Kで
あるのに対し、空気の熱伝導率は0°Cにおいて、0.
02W/m・Kと極めて小さいため、センサ素子1とプ
リント基板3とを連結する金属製のリード1dによる熱
伝導があっても、センサ素子1のステム1cとプリント
基板3とを隔てる空間距離を所定値以上とすることによ
り、センサ素子1の放熱速度をベース4の圧力通路4a
の放熱速度より遅くすることができるものである。
As for the spatial distance separating the stem 1c of the sensor element 1 and the printed circuit board 3, the larger the distance, the lower the thermal conductivity between the sensor element 1 and the printed circuit board 3 becomes. The cooling rate becomes slower. In this embodiment, at least when the semiconductor pressure sensor is allowed to cool naturally with the semiconductor pressure sensor attached to the internal combustion engine, the base 4
Is set so that the cooling rate of the sensor element 1 is lower than the cooling rate of the inner surface of the pressure passage 4a. As the base 4 of the semiconductor pressure sensor, a synthetic resin molded product such as poly-butylene-terephthalate is usually used. The thermal conductivity of these materials is 0.3 W / m · K, whereas the thermal conductivity of the material is 0.3 W / m · K. The thermal conductivity is 0.degree.
Since it is extremely small at 02 W / m · K, even if there is heat conduction by the metal lead 1 d connecting the sensor element 1 and the printed circuit board 3, the spatial distance separating the stem 1 c of the sensor element 1 and the printed circuit board 3 can be reduced. By setting it to a predetermined value or more, the heat radiation speed of the sensor element 1 is reduced
Can be made slower than the heat radiation speed.

【0012】以上のように構成されたこの発明の実施の
形態1の半導体圧力センサにおいては、内燃機関の運転
中に半導体圧力センサの各部の温度が一定値まで上昇
し、運転停止後各部の温度が低下するとき、センサ素子
1の内部の変換素子や圧力導入管1aの温度は、ベース
4の圧力通路4aの温度より高い状態が保たれるため、
センサ素子1内の変換素子部と圧力導入管1aと圧力通
路4aとに残留する空気中の湿度は、圧力通路4a内で
の結露が促進され、この結露と共に残留空気中の湿度が
低下して、圧力導入管1aやセンサ素子1内部の変換素
子部での結露や凍結を大幅に低下させることができ、圧
力検知に誤差を生ずることが回避できるものである。
In the semiconductor pressure sensor according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the temperature of each part of the semiconductor pressure sensor rises to a certain value during the operation of the internal combustion engine, and the temperature of each part after the operation is stopped. Is lowered, the temperature of the conversion element inside the sensor element 1 and the temperature of the pressure introducing pipe 1a are kept higher than the temperature of the pressure passage 4a of the base 4,
The humidity in the air remaining in the conversion element section, the pressure introducing pipe 1a, and the pressure passage 4a in the sensor element 1 promotes dew condensation in the pressure passage 4a, and the humidity in the residual air decreases with the dew. In addition, dew condensation and freezing in the pressure introducing pipe 1a and the conversion element section inside the sensor element 1 can be greatly reduced, and an error in pressure detection can be avoided.

【0013】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2の半導体圧力センサの構成を示すものである。この
実施の形態は、圧力通路部をベースから分離し、熱伝導
の良好な別部材で構成したものである。図において、1
2は圧力通路12aを有し、金属材料、もしくは、高熱
伝導材をフィラーとして混入した合成樹脂などにより形
成されたニップルで、ニップル12はベース13の内径
13aに嵌着され、接着若しくは熱溶着などにより固定
される。センサ素子1の圧力導入管1aはニップル12
の圧力通路12aに嵌挿され、Oリングなどの封止体1
0はベース13の内径13aとニップル12と圧力導入
管1aとの間に設けられ、被測定空気を大気圧から遮断
している。
Embodiment 2 FIG. FIG. 2 shows a configuration of a semiconductor pressure sensor according to Embodiment 2 of the present invention. In this embodiment, the pressure passage portion is separated from the base and is constituted by another member having good heat conduction. In the figure, 1
A nipple 2 has a pressure passage 12a and is formed of a metal material or a synthetic resin mixed with a high heat conductive material as a filler. The nipple 12 is fitted to the inner diameter 13a of the base 13, and is bonded or thermally welded. Is fixed by The pressure introducing pipe 1a of the sensor element 1 is a nipple 12
Of the sealing body 1 such as an O-ring
Numeral 0 is provided between the inner diameter 13a of the base 13, the nipple 12, and the pressure introducing pipe 1a, and shuts off the measured air from the atmospheric pressure.

【0014】このように構成された実施の形態2の半導
体圧力センサにおいては、圧力通路12aを有するニッ
プル12の熱伝導率が大であるため圧力通路12aの放
熱速度が大となり、内燃機関の運転停止後におけるセン
サ素子1の圧力導入管1aや変換素子部の温度を圧力通
路12aより高く保つことができ、残留空気中の湿度の
結露や凍結を圧力通路12a部に集中させ、圧力導入管
1aやセンサ素子1内部の変換素子部での結露や凍結を
大幅に低下させることができるので圧力検知に誤差が発
生せず、信頼性の高い半導体圧力センサを得ることがで
きる。なお、ニップル12が金属製の場合など、熱伝導
率が比較的高い場合、実施の形態1に示したセンサ素子
1とプリント基板3との間の隔たり距離の設定を小さく
したり、あるいは、なくすることもできるものである。
In the semiconductor pressure sensor of the second embodiment configured as described above, since the heat conductivity of the nipple 12 having the pressure passage 12a is large, the heat radiation speed of the pressure passage 12a is increased, and the operation of the internal combustion engine is performed. After the stop, the temperature of the pressure introducing pipe 1a of the sensor element 1 and the temperature of the conversion element can be kept higher than that of the pressure passage 12a, and the condensation and freezing of the humidity in the residual air are concentrated in the pressure passage 12a. And dew condensation and freezing in the conversion element portion inside the sensor element 1 can be greatly reduced, so that an error does not occur in pressure detection and a highly reliable semiconductor pressure sensor can be obtained. When the thermal conductivity is relatively high, such as when the nipple 12 is made of metal, the setting of the distance between the sensor element 1 and the printed circuit board 3 described in the first embodiment is reduced or eliminated. You can do it.

【0015】実施の形態3.図3及び図4はこの発明の
実施の形態3の構成を示すもので、図3は部分断面図、
図4はプリント基板部の平面図である。この実施の形態
においては、Oリングなどの封止体10を固定するため
のホルダ11は所定の固有抵抗値を有する導電体により
構成され、その内面はセンサ素子1の圧力導入管1aの
外面に接触し、上面がプリント基板3の配線パターン3
aに接触するように取り付けられ、ホルダ11は圧力導
入管1aに対する加熱体として構成されている。図4の
プリント基板3の配線パターン3aは電源ラインに接続
され、内燃機関の運転停止後も所定時間通電されるよう
に構成される。また、センサ素子1の圧力導入管1aは
センサ素子1内にてアースラインに接続されている。
Embodiment 3 3 and 4 show a configuration of a third embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 is a plan view of the printed circuit board. In this embodiment, the holder 11 for fixing the sealing body 10 such as an O-ring is made of a conductor having a predetermined specific resistance value, and the inner surface thereof is formed on the outer surface of the pressure introducing pipe 1a of the sensor element 1. The upper surface is in contact with the wiring pattern 3 of the printed circuit board 3
a, and the holder 11 is configured as a heating element for the pressure introducing pipe 1a. The wiring pattern 3a of the printed circuit board 3 in FIG. 4 is connected to a power supply line, and is configured to be energized for a predetermined time even after the operation of the internal combustion engine is stopped. The pressure introducing pipe 1a of the sensor element 1 is connected to an earth line in the sensor element 1.

【0016】このように構成された実施の形態3の半導
体圧力センサにおいては、ホルダ11にはオーム損によ
る熱が発生して圧力導入管1aを加熱し、圧力導入管1
aは熱伝導の良好な金属製であるためセンサ素子1内の
変換素子部にも熱伝導され、この加熱が内燃機関の運転
停止後も所定時間継続するため、センサ素子1内の変換
素子と圧力導入管1aとは圧力通路4aより高温に保持
され、残留空気中の湿度の結露と凍結は圧力通路4a部
に集中し、圧力導入管1aやセンサ素子1内部の変換素
子部での結露や凍結を大幅に低下させることができる。
なお、図3において、ホルダ11を通常の導電体とし、
ホルダ11と圧力導入管1aとの間に抵抗体12を介在
させても同様の効果を得ることができるものである。ま
た、ホルダ11を絶縁体の樹脂成型品にて構成し、その
外面に導電性材料によるメッキ処理を施すか、あるい
は、導電性塗料による塗装を施しても同様の効果を得る
ことができる。さらに、ホルダ11を導電性ゴムなど、
導電性を有する弾性体により構成することもできる。
In the semiconductor pressure sensor of the third embodiment configured as described above, heat due to ohmic loss is generated in the holder 11 to heat the pressure introduction pipe 1a, and the pressure introduction pipe 1a is heated.
Since a is made of metal having good heat conduction, it is also thermally conducted to the conversion element portion in the sensor element 1, and this heating continues for a predetermined time after the operation of the internal combustion engine is stopped. The pressure introduction pipe 1a is maintained at a higher temperature than the pressure passage 4a, and the dew and freezing of the humidity in the residual air concentrate on the pressure passage 4a. Freezing can be significantly reduced.
In FIG. 3, the holder 11 is a normal conductor,
The same effect can be obtained by interposing the resistor 12 between the holder 11 and the pressure introducing pipe 1a. The same effect can be obtained by forming the holder 11 from an insulating resin molded product and plating the outer surface of the holder 11 with a conductive material, or applying a coating with a conductive paint. Further, the holder 11 is made of conductive rubber or the like.
It can also be constituted by an elastic body having conductivity.

【0017】実施の形態4.図5は、この発明の実施の
形態4の半導体圧力センサの構成を示すもので、この実
施の形態は、図2に示した実施の形態2において、プリ
ント基板3とベース13との間に、内面がセンサ素子1
の圧力導入管1aに接触し、上面がプリント基板3の電
源ラインの配線パターンに接触する導電性の加熱体14
を設けたものである。このような構成をとることによ
り、ニップル12の放熱効果と圧力導入管1aの加熱効
果とにより、センサ素子1内での結露や凍結は完全に防
止でき、誤動作のない半導体圧力センサが得られるもの
である。また、この実施の形態においても実施の形態3
と同様、加熱体14を導電体として圧力導入管1aとの
間に抵抗体を介在させたり、加熱体14を導電性の弾性
体や導電性のメッキあるいは塗装を施した絶縁体にて構
成することができる。
Embodiment 4 FIG. 5 shows a configuration of a semiconductor pressure sensor according to a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is different from the second embodiment shown in FIG. Inner surface is sensor element 1
Of the conductive heating element 14 whose upper surface contacts the wiring pattern of the power supply line of the printed circuit board 3.
Is provided. With such a configuration, dew condensation and freezing in the sensor element 1 can be completely prevented by the heat radiation effect of the nipple 12 and the heating effect of the pressure introduction pipe 1a, and a semiconductor pressure sensor free from malfunction can be obtained. It is. Also in this embodiment, the third embodiment
Similarly to the above, the heating element 14 is a conductor and a resistor is interposed between the heating element 14 and the pressure introducing tube 1a, or the heating element 14 is formed of a conductive elastic body or a conductive plated or coated insulator. be able to.

【0018】実施の形態5 図6は、この発明の実施の形態5の半導体圧力センサの
構成を示すもので、この実施の形態においては、加熱体
14に例えば導電性ゴムなど、所定の導電率を有する弾
性体の樹脂を使用し、プリント基板3とベース4と圧力
導入管1aとの間にて圧縮状態で装着すると共に、プリ
ント基板3に実施の形態3と同様の配線パターンを配設
して内燃機関の運転停止後も所定時間加熱体14に通電
するようにしたものである。このように構成することに
より、内燃機関の運転停止後も圧力導入管1aの加熱を
行い、センサ素子1内での結露や凍結を防止すると共
に、Oリングなどの封止体を使用することなく、加熱体
14による被測定空気の通路と外気との封止を可能に
し、部品点数の低減を可能にすることができるものであ
る。
Fifth Embodiment FIG. 6 shows a configuration of a semiconductor pressure sensor according to a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the heating element 14 is provided with a predetermined conductivity such as a conductive rubber. Is mounted in a compressed state between the printed circuit board 3, the base 4, and the pressure introducing pipe 1a, and the same wiring pattern as that of the third embodiment is provided on the printed circuit board 3. Thus, the heater 14 is energized for a predetermined time even after the operation of the internal combustion engine is stopped. With this configuration, the pressure introduction pipe 1a is heated even after the operation of the internal combustion engine is stopped, preventing dew condensation and freezing in the sensor element 1, and without using a sealing body such as an O-ring. In addition, it is possible to seal the passage of the air to be measured from the outside air by the heating element 14 and to reduce the number of parts.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上に説明したようにこの発明によれ
ば、センサ素子をプリント基板から所定の距離離して組
み付けるようにし、また、内燃機関停止後所定時間セン
サ素子の圧力導入管を加熱するようにし、さらに、ベー
スの圧力通路を熱伝導性材料にしたので、機関の停止後
など、センサ素子及び圧力導入管は圧力通路より高温の
状態に保たれ、圧力通路、圧力導入管、圧力を電気信号
に変換する変換部に導入される導入空気の湿度は温度の
低い圧力通路でまず結露し、これにより導入空気の湿度
が低下してセンサ素子の圧力導入管や変換部における結
露や凍結を防止することができ、内燃機関の再始動時な
ど低温時の運転においても圧力検出精度の低下や動作不
良が発生することのない優れた半導体圧力センサを得る
ことができるものである。
As described above, according to the present invention, the sensor element is mounted at a predetermined distance from the printed circuit board, and the pressure introducing pipe of the sensor element is heated for a predetermined time after the internal combustion engine is stopped. Further, since the pressure passage of the base is made of a heat conductive material, the sensor element and the pressure introduction pipe are kept at a higher temperature than the pressure passage when the engine is stopped, and the pressure passage, the pressure introduction pipe, and the pressure are electrically controlled. The humidity of the introduced air, which is introduced into the converter that converts the signal, is first condensed in a low-temperature pressure passage, which lowers the humidity of the introduced air and prevents dew condensation and freezing in the pressure inlet pipe and the converter of the sensor element It is possible to obtain an excellent semiconductor pressure sensor that does not cause a decrease in pressure detection accuracy or a malfunction even at a low temperature operation such as when the internal combustion engine is restarted. That.

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

【図1】 この発明の実施の形態1の半導体圧力センサ
の構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a semiconductor pressure sensor according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態2の半導体圧力センサ
の構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor pressure sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態3の半導体圧力センサ
の構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor pressure sensor according to Embodiment 3 of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態3ないし5に使用する
プリント基板の平面図である。
FIG. 4 is a plan view of a printed circuit board used in Embodiments 3 to 5 of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態4の半導体圧力センサ
の構成を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor pressure sensor according to Embodiment 4 of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態5の半導体圧力センサ
の構成を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor pressure sensor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】 従来の半導体圧力センサの構成を示す断面図
である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional semiconductor pressure sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 センサ素子、1a 圧力導入管、1b キャップ、
1c ステム、1d リード、3 プリント基板、4
ベース、4a 圧力通路、8 ハウジング、9 コネク
タ、10 封止体、11 ホルダ。
1 sensor element, 1a pressure introduction pipe, 1b cap,
1c stem, 1d lead, 3 printed circuit board, 4
Base, 4a pressure passage, 8 housing, 9 connector, 10 sealing body, 11 holder.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧力導入管を有するセンサ素子、このセ
ンサ素子を所定の距離隔てて支持するプリント基板、こ
のプリント基板を保持すると共に前記センサ素子の圧力
導入管が嵌挿される圧力通路を有するベースを備え、自
然放冷時における前記センサ素子の温度低下速度が、前
記ベースの圧力通路の温度低下速度より小さくなるよう
にセンサ素子とプリント基板との間の隔たり距離が設定
されていることを特徴とする半導体圧力センサ。
1. A sensor element having a pressure introducing tube, a printed circuit board supporting the sensor element at a predetermined distance, and a base holding the printed circuit board and having a pressure passage into which the pressure introducing tube of the sensor element is inserted. Wherein the separation distance between the sensor element and the printed circuit board is set such that the temperature decrease rate of the sensor element during natural cooling is smaller than the temperature decrease rate of the pressure passage of the base. Semiconductor pressure sensor.
【請求項2】 圧力導入管を有するセンサ素子、このセ
ンサ素子を支持するプリント基板、このプリント基板を
保持するベース、このベースに支持され前記センサ素子
の圧力導入管が嵌挿される圧力通路を有するニップルを
備え、前記ニップルが前記ベースより熱伝導率の高い材
料により構成されていることを特徴とする半導体圧力セ
ンサ。
2. A sensor element having a pressure introducing tube, a printed circuit board supporting the sensor element, a base holding the printed circuit board, and a pressure passage supported by the base and into which the pressure introducing tube of the sensor element is inserted. A semiconductor pressure sensor comprising a nipple, wherein the nipple is made of a material having higher thermal conductivity than the base.
【請求項3】 内面が圧力導入管に内接し、端面がプリ
ント基板の電源パターンに接して配置され、所定の抵抗
値を有する導電性の加熱体を備えたことを特徴とする請
求項1または請求項2記載の半導体圧力センサ。
3. A conductive heating element having an inner surface in contact with the pressure introducing pipe and an end surface in contact with the power supply pattern of the printed circuit board, and having a predetermined resistance value. The semiconductor pressure sensor according to claim 2.
【請求項4】 加熱体は、圧力通路と大気との間を封止
する封止体を保持するホルダであることを特徴とする請
求項3記載の半導体圧力センサ。
4. The semiconductor pressure sensor according to claim 3, wherein the heating body is a holder for holding a sealing body for sealing between the pressure passage and the atmosphere.
【請求項5】 加熱体は、圧力通路と大気との間を封止
する封止体であることを特徴とする請求項3記載の半導
体圧力センサ。
5. The semiconductor pressure sensor according to claim 3, wherein the heating element is a sealing element that seals between the pressure passage and the atmosphere.
【請求項6】 加熱体と圧力導入管との間に抵抗体を介
在させたことを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれ
か一項記載の半導体圧力センサ。
6. The semiconductor pressure sensor according to claim 3, wherein a resistor is interposed between the heating element and the pressure introducing pipe.
【請求項7】 加熱体は、表面に導電性材料によるメッ
キが施された絶縁材であることを特徴とする請求項3〜
請求項6のいずれか一項記載の半導体圧力センサ。
7. The heating element is an insulating material having a surface plated with a conductive material.
The semiconductor pressure sensor according to claim 6.
【請求項8】 加熱体は、表面に導電性材料による塗装
が施された絶縁材であることを特徴とする請求項3〜請
求項6のいずれか一項記載の半導体圧力センサ。
8. The semiconductor pressure sensor according to claim 3, wherein the heating element is an insulating material whose surface is coated with a conductive material.
【請求項9】 加熱体は、導電性の弾性体であることを
特徴とする請求項3〜請求項6のいずれか一項記載の半
導体圧力センサ。
9. The semiconductor pressure sensor according to claim 3, wherein the heating body is a conductive elastic body.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2008105144A1 (en) * 2007-02-28 2010-06-03 株式会社山武 Sensor, sensor temperature control method and abnormality recovery method
KR200454132Y1 (en) 2009-05-28 2011-06-17 (주)신한전기 Press sensor module
JP2012073068A (en) * 2010-09-28 2012-04-12 Fuji Electric Co Ltd Package for pressure sensor
US10788388B2 (en) 2016-06-06 2020-09-29 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Pressure sensor

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