JPS58168930A - 圧力センサユニツトの製造方法 - Google Patents
圧力センサユニツトの製造方法Info
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- JPS58168930A JPS58168930A JP5133482A JP5133482A JPS58168930A JP S58168930 A JPS58168930 A JP S58168930A JP 5133482 A JP5133482 A JP 5133482A JP 5133482 A JP5133482 A JP 5133482A JP S58168930 A JPS58168930 A JP S58168930A
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- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
- G01L19/0627—Protection against aggressive medium in general
- G01L19/0645—Protection against aggressive medium in general using isolation membranes, specially adapted for protection
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ピエゾ抵抗型圧力センサに係り、特にガラス
気密端子のピンの一本を液封管としキャップ状ダイアプ
ラムでシールし九簡易液封構造の小形ピエゾ抵抗製圧力
センサユニットに関する。
気密端子のピンの一本を液封管としキャップ状ダイアプ
ラムでシールし九簡易液封構造の小形ピエゾ抵抗製圧力
センサユニットに関する。
従来のピエゾ抵抗型圧力センサを第１図に示す。
４１Ｆｉ、シールダイアフラムでありボディ２に溶接に
より気密に接合されている。５は、封入液であり、９は
液封穴であるうまた、シリコンダイアフラム２１とダイ
２２及びボスト２９は互いに固層されて２す、これらと
ボディ２ｒｉ溶接により気密に接合されている。本構造
で封入液５を液封する場合、液封穴９を用いシールダイ
アフラム５とボディ２間の空間を真空にし、封入液５を
、液封穴９を通し充填し、次に真空解除する。
より気密に接合されている。５は、封入液であり、９は
液封穴であるうまた、シリコンダイアフラム２１とダイ
２２及びボスト２９は互いに固層されて２す、これらと
ボディ２ｒｉ溶接により気密に接合されている。本構造
で封入液５を液封する場合、液封穴９を用いシールダイ
アフラム５とボディ２間の空間を真空にし、封入液５を
、液封穴９を通し充填し、次に真空解除する。
充填後は、スチールポール９１を打ち込み封入液５の漏
れを遮断していた１以上、従来の液封方を説明したが、
液封用穴９をボディ２に加工する必要があり製造コスト
がかかりボディ２の小型化が殖しいという問題があった
。さらに、封入液５の潰れ遮断法としてスチールボール
９１を打ち込み、後その上を溶接していたため、製造工
程が多かった。
れを遮断していた１以上、従来の液封方を説明したが、
液封用穴９をボディ２に加工する必要があり製造コスト
がかかりボディ２の小型化が殖しいという問題があった
。さらに、封入液５の潰れ遮断法としてスチールボール
９１を打ち込み、後その上を溶接していたため、製造工
程が多かった。
また、シールダイアフラム４１Ｖｉ、比較的、径が大き
いため封入液５の容積が大きく、また液封作業及びボデ
ィ２との溶接に多くの時間がかかった。また、出力用の
増幅器（図示せず）は、外部に設けてあったため、小型
化が娠しかった。
いため封入液５の容積が大きく、また液封作業及びボデ
ィ２との溶接に多くの時間がかかった。また、出力用の
増幅器（図示せず）は、外部に設けてあったため、小型
化が娠しかった。
本発明の目的は、単結晶シリコンブイアフラム上に配置
されたピエゾ抵抗素子の保護を確実にし、信頼性を向上
させつつ、コスト低減のため小形で１１童性に豊む簡易
液封構造をキャップ状シールダイアフラムと、液封用パ
イプにより提供することにある。また、圧力検出部、出
力ａ４整回路を１つのボディで構成し、小型化、御所化
、圧力取り出口に対する汎用性が大きい圧力センサユニ
ットを提供することにある。
されたピエゾ抵抗素子の保護を確実にし、信頼性を向上
させつつ、コスト低減のため小形で１１童性に豊む簡易
液封構造をキャップ状シールダイアフラムと、液封用パ
イプにより提供することにある。また、圧力検出部、出
力ａ４整回路を１つのボディで構成し、小型化、御所化
、圧力取り出口に対する汎用性が大きい圧力センサユニ
ットを提供することにある。
ピエゾ抵抗型圧力センサの低コスト化、高信頼性化には
、製造コストの高い液封を簡単化する必要がある。各種
ＩＣのカン封じは、量産性が良く低価格であるので気密
端子の一つを液封管として利用することＫよりその構造
とプロセスを圧力センサの液封構造に応用する。
、製造コストの高い液封を簡単化する必要がある。各種
ＩＣのカン封じは、量産性が良く低価格であるので気密
端子の一つを液封管として利用することＫよりその構造
とプロセスを圧力センサの液封構造に応用する。
以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。１は
導圧金具、２はボディ、３はノ・ウジングである。導圧
金具１とハウジング３は、ボディ２をｎｓに収納し、ネ
ジで締結される。６は、０リングで、導圧金具１とボデ
ィ２及びハウジング３間の気密を行う。ボディ２の中央
部には、シリコ■ ンとほぼ同じ線膨張係数を有する絶縁＊（例えばパイレ
ックスガラス）からなるダイ２２が、接着剤２８により
固着されている。ダイ２８の上面には、シリコンダイア
フラム２１が、陽極結合法などによって接合されている
。シリコンダイアフラム２１＃ｉ単結晶から成り、その
中央片裏面がエツチング等によって一部除去され、薄肉
の起歪部と厚肉の固定部を構成している。シリコンダイ
アフラム２１上には、ピエゾ抵抗素子２】１が選択的に
拡散されていて、その端子部にはアルミニウム電極２１
２が蒸着されている。また、ボディ２の周囲には、中実
ピン２３と中空パイプ２４を絶縁する気密ガラス端子２
５が、加熱封着されている。
導圧金具、２はボディ、３はノ・ウジングである。導圧
金具１とハウジング３は、ボディ２をｎｓに収納し、ネ
ジで締結される。６は、０リングで、導圧金具１とボデ
ィ２及びハウジング３間の気密を行う。ボディ２の中央
部には、シリコ■ ンとほぼ同じ線膨張係数を有する絶縁＊（例えばパイレ
ックスガラス）からなるダイ２２が、接着剤２８により
固着されている。ダイ２８の上面には、シリコンダイア
フラム２１が、陽極結合法などによって接合されている
。シリコンダイアフラム２１＃ｉ単結晶から成り、その
中央片裏面がエツチング等によって一部除去され、薄肉
の起歪部と厚肉の固定部を構成している。シリコンダイ
アフラム２１上には、ピエゾ抵抗素子２】１が選択的に
拡散されていて、その端子部にはアルミニウム電極２１
２が蒸着されている。また、ボディ２の周囲には、中実
ピン２３と中空パイプ２４を絶縁する気密ガラス端子２
５が、加熱封着されている。
そして、アルミニウム電極２１２と中実ビン２３とは金
線２６で接続されている。ｌｊ、厚膜抵抗網からなる出
力調整回路であり温度補償や他の補償のため抵抗が配置
されており、かつ、中実ビン２３と半田等により接続さ
れている。７１け、出力増幅回路であり、出力調整回路
７と接続されている。８け、出力リード線であり、出力
増幅回路７１に接続され、外部へ電気信号を伝送する。
線２６で接続されている。ｌｊ、厚膜抵抗網からなる出
力調整回路であり温度補償や他の補償のため抵抗が配置
されており、かつ、中実ビン２３と半田等により接続さ
れている。７１け、出力増幅回路であり、出力調整回路
７と接続されている。８け、出力リード線であり、出力
増幅回路７１に接続され、外部へ電気信号を伝送する。
、４は、キャップ状シールダイアフラムであり、サイリ
スタ、パワートランジスタなどの各種ＩＣのカン封じ技
術を利用しボディの一部にプロジェクション接合してい
る。材質は、ステンレスであり、加工はプレスが適して
いる。キャップ状シールダイアフラム４の外周部とボデ
ィ２け、プロジェクション溶接により気密接合される。
スタ、パワートランジスタなどの各種ＩＣのカン封じ技
術を利用しボディの一部にプロジェクション接合してい
る。材質は、ステンレスであり、加工はプレスが適して
いる。キャップ状シールダイアフラム４の外周部とボデ
ィ２け、プロジェクション溶接により気密接合される。
この接合後、ボディ２の周囲に形設されている中空パイ
プ２４の穴を通じてキャップ状シールダイアフラム４と
ボディ２で囲まれた空間を１Ｏ−ｆｆｉ〜１０−１■Ｈ
ｇ程度の真空にする。後、シリコン油などの封入液ｓｔ
中空バイブ２４を通じ、キャップ状シールダイアプラム
内に入れ、真空を解除してこれを封入する。封入後、中
空パイプ２４を溶接や半田等によりつぶし、封入液と外
気を完全に遮断する。
プ２４の穴を通じてキャップ状シールダイアフラム４と
ボディ２で囲まれた空間を１Ｏ−ｆｆｉ〜１０−１■Ｈ
ｇ程度の真空にする。後、シリコン油などの封入液ｓｔ
中空バイブ２４を通じ、キャップ状シールダイアプラム
内に入れ、真空を解除してこれを封入する。封入後、中
空パイプ２４を溶接や半田等によりつぶし、封入液と外
気を完全に遮断する。
以上のように組立てたセンサユニット主をノ・ウジング
３に納め、０リング６を挾んで導体金具１押え、これと
ハウジング間に設けたねじでセンサユニットを装着する
。
３に納め、０リング６を挾んで導体金具１押え、これと
ハウジング間に設けたねじでセンサユニットを装着する
。
以下、実施例の動作の説明をする。第２図のように、導
圧口１１より圧力はキャップ状シールダイアフラムに達
する。キャップ状シールダイアフラムは、厚みが極めて
薄いため（約５０μｍ）殆んど圧力を低下させることな
く、圧力を封入液５に伝達する。この圧力により、シリ
コンダイアフラム２１が変形する。そのひずみによって
ピエゾ抵抗素子２１１の抵抗が変化し、それに基ずく電
気信号が金線２６、中軸ピン２３、出力調整回路７、出
力増幅回路７１及び出力リード線８を伝わり外部に取り
出される。ただし、−Ｍ的には、出力感度を高くしたり
、温度補償その池の補償を容易にするため、シリコンダ
イアフラム２１が圧力によって変形した際に圧縮ひずみ
が生じる位置と引張りひずみが生ずる位置に複数個のピ
エゾ抵抗素子２１１を設けて、これらでブリッジ回路を
構成し、電気的な出力を取り出すようにしている。
圧口１１より圧力はキャップ状シールダイアフラムに達
する。キャップ状シールダイアフラムは、厚みが極めて
薄いため（約５０μｍ）殆んど圧力を低下させることな
く、圧力を封入液５に伝達する。この圧力により、シリ
コンダイアフラム２１が変形する。そのひずみによって
ピエゾ抵抗素子２１１の抵抗が変化し、それに基ずく電
気信号が金線２６、中軸ピン２３、出力調整回路７、出
力増幅回路７１及び出力リード線８を伝わり外部に取り
出される。ただし、−Ｍ的には、出力感度を高くしたり
、温度補償その池の補償を容易にするため、シリコンダ
イアフラム２１が圧力によって変形した際に圧縮ひずみ
が生じる位置と引張りひずみが生ずる位置に複数個のピ
エゾ抵抗素子２１１を設けて、これらでブリッジ回路を
構成し、電気的な出力を取り出すようにしている。
以上の説明で、以下に本実施例の効果を説明する。
第１に、液封用の中空パイプ２４は、ピエゾ抵抗素子２
１１の出力信号伝送用の中実ピン２３と同工程で製作さ
れるため、工程削減できる。さらに、気密ガラス端子２
５で外部とＪＷｒされているため、液封後の漏れ対策は
単にパイプをつぶすだけで良く簡単であり、かつ、中空
パイプ２４の内径は０．２■程度と小さいため信頼性も
高い。第３に１圧カセンサユニツトは、それのみで完全
に圧力センサの機能を有している。そのため、測定流体
のあらゆる圧力取出し口に対応できるようハウジング３
及び導圧金Ａ１を選定することができる。
１１の出力信号伝送用の中実ピン２３と同工程で製作さ
れるため、工程削減できる。さらに、気密ガラス端子２
５で外部とＪＷｒされているため、液封後の漏れ対策は
単にパイプをつぶすだけで良く簡単であり、かつ、中空
パイプ２４の内径は０．２■程度と小さいため信頼性も
高い。第３に１圧カセンサユニツトは、それのみで完全
に圧力センサの機能を有している。そのため、測定流体
のあらゆる圧力取出し口に対応できるようハウジング３
及び導圧金Ａ１を選定することができる。
さらに、圧力センサユニットを直接測定流体の装置に内
蔵することもできる。
蔵することもできる。
マタ、キャップ状シールダイアフラム４は、加工及びボ
ディ２との接合工程が量産に向き、加工コスト及び組み
立てコストが低減できる。さらに、キャップ状シールダ
イアフラム４を用いだ液封では、封入液は０．１〜α２
ＣＣ程度の少量で良い。ま九、圧力センサユニット自体
も小型であるため、一度の工程で多数個の液封が可能で
ある。
ディ２との接合工程が量産に向き、加工コスト及び組み
立てコストが低減できる。さらに、キャップ状シールダ
イアフラム４を用いだ液封では、封入液は０．１〜α２
ＣＣ程度の少量で良い。ま九、圧力センサユニット自体
も小型であるため、一度の工程で多数個の液封が可能で
ある。
本発明によれば、キャップ状シールダイアフラムと液封
用中空パイプを用い、簡単でかつ、信頼性の高い液封が
できる。また、圧力センサユニツ 町ト
としたため量産化、小型化、汎用化ができるので、製造
コストの安い、信頼性の高い圧力センサを提供できると
いう効果がめる。
用中空パイプを用い、簡単でかつ、信頼性の高い液封が
できる。また、圧力センサユニツ 町ト
としたため量産化、小型化、汎用化ができるので、製造
コストの安い、信頼性の高い圧力センサを提供できると
いう効果がめる。
さらに、導圧金具、センサユニット、ハウジングの三体
構造とすることにより、測定対称に応じて導圧金具の材
質、形状を適当に設計し馴いることができる。
構造とすることにより、測定対称に応じて導圧金具の材
質、形状を適当に設計し馴いることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の構造の断面図、第２図は本実施例の断
面図である。 １・・・導圧金具、１１・・・導圧口、２・・・ボディ
、２１・・・シリコンダイアフラム、２２・・・ダイ、
２３・・・中軸ピン、２４・・・中空パイプ、２５・・
・気密ガラス端子、２６・・・金線、２７・・・パイプ
潰し部、２８・・・接着剤、２１１・・・ピエゾ抵抗素
子、２１２・・・アルミニウム電極、２９・・・ポスト
、３・・・ハウジング、４・・・キャップ状シールダイ
アフラム、４１・・・シールダイアフラム、５・・・封
入液、６・・・０リング、７・・・出力調整回路、７１
・・・出力増幅器、８・・・出力り−め１ 口
面図である。 １・・・導圧金具、１１・・・導圧口、２・・・ボディ
、２１・・・シリコンダイアフラム、２２・・・ダイ、
２３・・・中軸ピン、２４・・・中空パイプ、２５・・
・気密ガラス端子、２６・・・金線、２７・・・パイプ
潰し部、２８・・・接着剤、２１１・・・ピエゾ抵抗素
子、２１２・・・アルミニウム電極、２９・・・ポスト
、３・・・ハウジング、４・・・キャップ状シールダイ
アフラム、４１・・・シールダイアフラム、５・・・封
入液、６・・・０リング、７・・・出力調整回路、７１
・・・出力増幅器、８・・・出力り−め１ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ひずみゲージを有するダイアプラム、これを固着す
るボディ、このボディの一部に設けたガラス気密端子、
そのビンおよびリード線、これらと大気を溶断するシー
ルダイアフラム、ボディとシールダイアプラム間に封入
さ−れた液体とからなる圧力センサにおいて、前記ボデ
ィの中央部にダイアプラムを形設し、これらをお−うよ
うにキャップ状シールダイアフラムを前記ボディの外周
部で気密接合したことを特徴とする圧力センサユニット
う ２、第１項の圧力センサユニットにおいて、前記ガラス
気密端子で絶縁された前記ビンの少なくとも一本を中空
パイプとし、前記中空パイプを通して前記封入液を充填
した後、溶接または、半田により前記中空パイプを潰し
、前記封入液の外部へのもれを防止したことを特徴とす
る圧力センサユニット。 ３、謳１項、第２項の圧力センサユニットにおいて、前
記ピンを利用し、前記ボディの背部に出力調整用の抵抗
と増幅器を形成したことを特徴とする圧力センサユニッ
ト。 ４、第１項、第２項の圧力センサユニットにおいてユニ
ットをハウジングに納め、導圧笠其で気密して装置した
ことを特徴とする圧力センサユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5133482A JPH0665974B2 (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 圧力センサユニツトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5133482A JPH0665974B2 (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 圧力センサユニツトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58168930A true JPS58168930A (ja) | 1983-10-05 |
| JPH0665974B2 JPH0665974B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=12884017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5133482A Expired - Lifetime JPH0665974B2 (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 圧力センサユニツトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665974B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60100732A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-06-04 | ドイツチエ・フォルシュングスアンシュタルト・フュール・ルフト―ウント・ラウムファールト・エー・ファウ | 圧力及び圧力の時間経過の測定装置 |
| JPH0267938A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-07 | Nippon Denso Co Ltd | 圧力センサ |
| USRE33518E (en) * | 1983-04-29 | 1991-01-15 | Baxter International, Inc. | Pressure transducer assembly |
| US5459351A (en) * | 1994-06-29 | 1995-10-17 | Honeywell Inc. | Apparatus for mounting an absolute pressure sensor |
| WO1996026423A1 (de) * | 1995-02-21 | 1996-08-29 | Keller AG für Druckmeßtechnik | Piezoresistiver drucksensor oder druckaufnehmer |
| US5565629A (en) * | 1992-12-11 | 1996-10-15 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor-type pressure sensor with isolation diaphragm with flat portion between corrugations |
| WO2009091116A1 (en) * | 2008-01-19 | 2009-07-23 | Rollpack Co., Ltd. | Pressure sensor and device for preventing air inflow into the pressure sensor |
| KR100982746B1 (ko) | 2008-05-09 | 2010-09-20 | 군산대학교산학협력단 | 압력 센서 및 그를 갖는 압력 검출 장치 |
| KR100997488B1 (ko) * | 2008-04-02 | 2010-12-01 | 이성기 | 상용자동차용 압력센서 |
| KR101017304B1 (ko) | 2008-12-10 | 2011-03-02 | 이성기 | 상용자동차용 압력센서의 제조방법 |
| JP2019200200A (ja) * | 2018-05-09 | 2019-11-21 | アズビル株式会社 | 圧力測定装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5706953B2 (ja) * | 2013-01-31 | 2015-04-22 | 株式会社鷺宮製作所 | パイプの封止方法、および液封型圧力センサーのオイル充填用パイプの封止方法、ならびに液封型圧力センサー |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP5133482A patent/JPH0665974B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE33518E (en) * | 1983-04-29 | 1991-01-15 | Baxter International, Inc. | Pressure transducer assembly |
| JPS60100732A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-06-04 | ドイツチエ・フォルシュングスアンシュタルト・フュール・ルフト―ウント・ラウムファールト・エー・ファウ | 圧力及び圧力の時間経過の測定装置 |
| JPH0267938A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-07 | Nippon Denso Co Ltd | 圧力センサ |
| US5565629A (en) * | 1992-12-11 | 1996-10-15 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor-type pressure sensor with isolation diaphragm with flat portion between corrugations |
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| US5847282A (en) * | 1995-02-21 | 1998-12-08 | Keller Ag Fur Druckmesstechnik | Piezoresistive pressure sensor or pressure detector assembly |
| WO1996026423A1 (de) * | 1995-02-21 | 1996-08-29 | Keller AG für Druckmeßtechnik | Piezoresistiver drucksensor oder druckaufnehmer |
| KR100964923B1 (ko) * | 2007-09-21 | 2010-06-23 | 주식회사 롤팩 | 압력센서 및 이에 사용되는 공기 차단 장치 |
| WO2009091116A1 (en) * | 2008-01-19 | 2009-07-23 | Rollpack Co., Ltd. | Pressure sensor and device for preventing air inflow into the pressure sensor |
| KR100997488B1 (ko) * | 2008-04-02 | 2010-12-01 | 이성기 | 상용자동차용 압력센서 |
| KR100982746B1 (ko) | 2008-05-09 | 2010-09-20 | 군산대학교산학협력단 | 압력 센서 및 그를 갖는 압력 검출 장치 |
| KR101017304B1 (ko) | 2008-12-10 | 2011-03-02 | 이성기 | 상용자동차용 압력센서의 제조방법 |
| JP2019200200A (ja) * | 2018-05-09 | 2019-11-21 | アズビル株式会社 | 圧力測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0665974B2 (ja) | 1994-08-24 |
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