JPS59132327A - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
- Publication number
- JPS59132327A JPS59132327A JP534383A JP534383A JPS59132327A JP S59132327 A JPS59132327 A JP S59132327A JP 534383 A JP534383 A JP 534383A JP 534383 A JP534383 A JP 534383A JP S59132327 A JPS59132327 A JP S59132327A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- diaphragm
- strain
- pressure sensor
- film forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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、圧力センサに関するものであり、詳細にはダ
イヤフラム上に歪ケ゛−ジを設けた圧力センサに関する
。
イヤフラム上に歪ケ゛−ジを設けた圧力センサに関する
。
ダイヤフラム上に歪ケ゛−ノを設けた圧力センサは、ダ
イヤフラムの両面に加わる圧力差から生じるダイヤフラ
ムの応力変化を歪ケ゛−ソで検出し、圧力を測定するも
のであるが、従来の歪ケ゛−ノ式圧カセンサは、 接
着剤を用いて金属性ダイヤフラム上に歪ゲージを接着し
たものである。そのため、クリープ破壊等の経時変化が
あって耐久性及び密着性にも問題があり、精度及び信頼
性においてなお改善が望まれる。また接着は手作業によ
り行われるので、熟練を要し、製品の品質にバラツキが
あり、量産性が劣るという欠点も有していた。
イヤフラムの両面に加わる圧力差から生じるダイヤフラ
ムの応力変化を歪ケ゛−ソで検出し、圧力を測定するも
のであるが、従来の歪ケ゛−ノ式圧カセンサは、 接
着剤を用いて金属性ダイヤフラム上に歪ゲージを接着し
たものである。そのため、クリープ破壊等の経時変化が
あって耐久性及び密着性にも問題があり、精度及び信頼
性においてなお改善が望まれる。また接着は手作業によ
り行われるので、熟練を要し、製品の品質にバラツキが
あり、量産性が劣るという欠点も有していた。
本発明は上述の欠点を解消することを目的とする。即ち
、本発明の歪ケ゛−ソ式圧カセンサは、ダイヤフラムの
表面に真空薄膜形成法、例えばスパッタリング法、ＣＶ
′Ｉ）法、イオンデレーティング法、蒸着法等にて形成
した無機質絶縁体薄膜の表面上に前記薄膜形成法のいず
れか一つ、例えばスパッタリング等により歪抵抗ケ二一
ノとなる金属薄膜を形成したことを特徴とする。無機質
の薄い絶縁膜は、例えば５ｉ０２ ｇ ５ｉｓＮ４ 、
Ａｔ２０３等の無機質絶縁物皮膜で、厚さ約０．１〜
約２μｍのものを用いることができる。金属薄膜は通例
凡そ帆１〜２μｍの厚さを有し、通常のフォトエツチン
グ技術によシダイヤフラムの歪を検出しやすいパターン
に形成される。この金属薄膜は好ましくは抵抗温度係数
の小さいアモルファス合金とする。か＼るアモルファス
合金としては、スフ４ツタリング法に合金組成はＮ１）
（Ｓｉｙ Ｂｚ （ここでｘ＋ｙ＋Ｚは原子係で、Ｘ
は６６〜６８、ｙは４〜１５．２は１７〜３０）である
。合金薄膜は、従来の歪抵抗ケ°−ソと同様のものを用
いることができ、例えば（Ｃｕ ｓ ４，５ Ｎｉ ４
’４．６８Ｍｎｏ、５４Ｆｅｏ、１１’） （アドバン
ス線）、（Ｐｄｓｏ Ｎｉ ５０ ）ｓ ｏｏ−ｙＰｙ
（ｙ＝ １０〜３０ ）、（Ｐｄｅ５Ｃｕ３５） １ｏ
ｏ−ｙ ＰＶ （ｙ−１’Ｏ〜：３０）、（Ｎｉ２ｏ
Ｐｔ８０ ）７５ Ｐ２５、Ｎｉ７７Ｐ２３等のアモル
ファス薄膜合金（組成は原子％）を用いることができる
。
、本発明の歪ケ゛−ソ式圧カセンサは、ダイヤフラムの
表面に真空薄膜形成法、例えばスパッタリング法、ＣＶ
′Ｉ）法、イオンデレーティング法、蒸着法等にて形成
した無機質絶縁体薄膜の表面上に前記薄膜形成法のいず
れか一つ、例えばスパッタリング等により歪抵抗ケ二一
ノとなる金属薄膜を形成したことを特徴とする。無機質
の薄い絶縁膜は、例えば５ｉ０２ ｇ ５ｉｓＮ４ 、
Ａｔ２０３等の無機質絶縁物皮膜で、厚さ約０．１〜
約２μｍのものを用いることができる。金属薄膜は通例
凡そ帆１〜２μｍの厚さを有し、通常のフォトエツチン
グ技術によシダイヤフラムの歪を検出しやすいパターン
に形成される。この金属薄膜は好ましくは抵抗温度係数
の小さいアモルファス合金とする。か＼るアモルファス
合金としては、スフ４ツタリング法に合金組成はＮ１）
（Ｓｉｙ Ｂｚ （ここでｘ＋ｙ＋Ｚは原子係で、Ｘ
は６６〜６８、ｙは４〜１５．２は１７〜３０）である
。合金薄膜は、従来の歪抵抗ケ°−ソと同様のものを用
いることができ、例えば（Ｃｕ ｓ ４，５ Ｎｉ ４
’４．６８Ｍｎｏ、５４Ｆｅｏ、１１’） （アドバン
ス線）、（Ｐｄｓｏ Ｎｉ ５０ ）ｓ ｏｏ−ｙＰｙ
（ｙ＝ １０〜３０ ）、（Ｐｄｅ５Ｃｕ３５） １ｏ
ｏ−ｙ ＰＶ （ｙ−１’Ｏ〜：３０）、（Ｎｉ２ｏ
Ｐｔ８０ ）７５ Ｐ２５、Ｎｉ７７Ｐ２３等のアモル
ファス薄膜合金（組成は原子％）を用いることができる
。
上記絶縁層と歪ゲージ金属薄膜とを形成したダイヤフラ
ムは、ハウソング内に収容され、ハウジング内空間を圧
力を測定すべき空間に連通ずる室と大気に連通ずる室と
に分離する。ダイヤフラムは、通例ステンレス板又はリ
ン青銅板等の金属板を用いる。
ムは、ハウソング内に収容され、ハウジング内空間を圧
力を測定すべき空間に連通ずる室と大気に連通ずる室と
に分離する。ダイヤフラムは、通例ステンレス板又はリ
ン青銅板等の金属板を用いる。
測定時には、ダイヤフラムの両側に印加さｎる圧力が異
なるためダイヤフラムに歪が生じ、これは歪ケ゛−ソの
抵抗値を変化させる。
なるためダイヤフラムに歪が生じ、これは歪ケ゛−ソの
抵抗値を変化させる。
とのように本発明の圧力センサはスパッタリング等の真
空薄膜形成法により形成されるので、膜厚は均一化され
、膜の耐着力は強い。す々わち本発明の圧力センサ圧力
応答特性は、特性のバラツキは少なく、耐久性及び信頼
性も高くしかも一度に大量に製造できるという利点を有
する。なお、好ましくは、絶縁膜と歪ケ゛−ソ金属薄膜
とは同じ方法（好ましくはスパッタリング）によシ形成
する。
空薄膜形成法により形成されるので、膜厚は均一化され
、膜の耐着力は強い。す々わち本発明の圧力センサ圧力
応答特性は、特性のバラツキは少なく、耐久性及び信頼
性も高くしかも一度に大量に製造できるという利点を有
する。なお、好ましくは、絶縁膜と歪ケ゛−ソ金属薄膜
とは同じ方法（好ましくはスパッタリング）によシ形成
する。
絶縁膜は、必要に応じダイヤフラムの両側に形成し、歪
抵抗ゲージをなす合金薄膜も、必要に応じダイヤフラム
の両側に形成することができる。
抵抗ゲージをなす合金薄膜も、必要に応じダイヤフラム
の両側に形成することができる。
以下添附図面を参照して本発明の一実施例について説明
する。
する。
第１図において、ダイヤフラム１０のペニス１１は、引
張強さの大きいリン青銅から構成；された約０．６ ｍ
ｍのディスクであシ、該ペース１１上には、両面に５ｉ
０２から成る絶縁層１２が約１μｍの厚さにスノぐツタ
リングされている。
張強さの大きいリン青銅から構成；された約０．６ ｍ
ｍのディスクであシ、該ペース１１上には、両面に５ｉ
０２から成る絶縁層１２が約１μｍの厚さにスノぐツタ
リングされている。
絶縁層１２の上には、ＮｉｅｇＳｉｕＢｘｙなる組成の
アモルファス合金層１３が５００ＯＡの厚さにスパッタ
リングされる。
アモルファス合金層１３が５００ＯＡの厚さにスパッタ
リングされる。
このアモルファス合金層１３は、その後抵抗歪ケ゛−ジ
を形成する所定のパターンにフォトエツチング等により
形成される。
を形成する所定のパターンにフォトエツチング等により
形成される。
上記のように構成されたダイヤフラム１ｏは、第２図に
示すように左右のハウジング１５．１６の間に挾持され
る。左右ハウジング１５．１６の固定は、左ハウソング
１５のフランジ部１５ａの先端をカシメることによって
行なわれ、左ハウジング１６とダイヤフラム１０との間
のシールを完全にするためシール材１７が挿入されてい
る。
示すように左右のハウジング１５．１６の間に挾持され
る。左右ハウジング１５．１６の固定は、左ハウソング
１５のフランジ部１５ａの先端をカシメることによって
行なわれ、左ハウジング１６とダイヤフラム１０との間
のシールを完全にするためシール材１７が挿入されてい
る。
左ハウジング１５の小径管状部１５ｂの外周には、雄ね
じが切られ測定個所への取付けを容易としている。この
左ハウソング１６内部には、圧力測定空間に連通ずる室
１８が形成される。
じが切られ測定個所への取付けを容易としている。この
左ハウソング１６内部には、圧力測定空間に連通ずる室
１８が形成される。
右ハウジング１６は、図示するように円筒状の部材であ
り、左端部は前記ダイヤフラム１０で閉鎖され、中間点
には、オペアンプ等の電子部品１９を取付けたプリント
テート２０が固定されている。
り、左端部は前記ダイヤフラム１０で閉鎖され、中間点
には、オペアンプ等の電子部品１９を取付けたプリント
テート２０が固定されている。
このボード２０上の部品１９及びリード線２１は樹脂２
２によりポツティングされてお９、右ノ・ウジング１６
の右端には、ゴム製ブーツ２３が取付けられている。ダ
イヤフラム１０とプリントボード２０との間に形成され
た室２４は、右ハウジング１６に形成された貫通孔（図
示せず）を介して大気と連通しており、ダイヤフラム１
０上の金属薄膜１３から形成された歪ゲージ線の両端か
らプリントボード２０にリード線２５が延びている。
２によりポツティングされてお９、右ノ・ウジング１６
の右端には、ゴム製ブーツ２３が取付けられている。ダ
イヤフラム１０とプリントボード２０との間に形成され
た室２４は、右ハウジング１６に形成された貫通孔（図
示せず）を介して大気と連通しており、ダイヤフラム１
０上の金属薄膜１３から形成された歪ゲージ線の両端か
らプリントボード２０にリード線２５が延びている。
上記のような構造のセンサー全所定個所に取付けると、
室１８と室２４との間に圧力差が生じるので、ダイヤフ
ラム１０は若干わん曲し、金属薄膜１３から形成された
ゲージ純の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化は、プ
リントボード２０上の電子部品１９によって増幅され、
圧力信号がリード線２１より出力される。ケ゛−ソ線と
電子部品１９との間は接近しているので、外部要因によ
るノイズ混入は、低減されている。
室１８と室２４との間に圧力差が生じるので、ダイヤフ
ラム１０は若干わん曲し、金属薄膜１３から形成された
ゲージ純の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化は、プ
リントボード２０上の電子部品１９によって増幅され、
圧力信号がリード線２１より出力される。ケ゛−ソ線と
電子部品１９との間は接近しているので、外部要因によ
るノイズ混入は、低減されている。
第１図は、本発明の圧力センサのダイヤフラムを示す断
面図、第２図は本発明の圧力センサの構造を示す断面図
である。 １０・・・ダイヤフラム、１１・・・ベース、１′２・
・・絶縁層、１３・・・金属薄膜。 出願人 アイシン精機株式会社 代理人 弁理士 加 藤 朝 道 第１図 第２図
面図、第２図は本発明の圧力センサの構造を示す断面図
である。 １０・・・ダイヤフラム、１１・・・ベース、１′２・
・・絶縁層、１３・・・金属薄膜。 出願人 アイシン精機株式会社 代理人 弁理士 加 藤 朝 道 第１図 第２図
Claims (1)
- 金属ダイヤフラム上に歪ゲージを設けた歪ケ゛−ノ式圧
カセンサにおいて、前記金属ダイヤフラムの表面に真空
薄膜形成法にて形成した無機質絶縁体薄膜の表面に歪抵
抗ゲージをなす金属薄膜を真空薄膜形成法にて形成した
ことを特徴とする圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP534383A JPS59132327A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP534383A JPS59132327A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59132327A true JPS59132327A (ja) | 1984-07-30 |
Family
ID=11608565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP534383A Pending JPS59132327A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59132327A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61137242U (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-26 | ||
| JPS61218175A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Nagano Keiki Seisakusho:Kk | カ−電気変換素子の製造方法 |
| JPS6234336U (ja) * | 1985-08-15 | 1987-02-28 | ||
| US4812801A (en) * | 1987-05-14 | 1989-03-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Solid state gas pressure sensor |
| US4821011A (en) * | 1986-03-24 | 1989-04-11 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Pressure sensor |
| US5406852A (en) * | 1992-03-18 | 1995-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pressure sensor having a resistor element on a glass dryer with electrodes connected thereto |
| WO1998009145A1 (de) * | 1996-08-27 | 1998-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur herstellung von drucksensoren |
| WO2003008922A1 (de) * | 2001-07-19 | 2003-01-30 | Robert Bosch Gmbh | Herstellungsverfahren für ein dünnschichtbauelement und dünnschichtbauelement |
| WO2019039921A1 (ko) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | 인제대학교 산학협력단 | 비정질 합금을 이용한 압력센서 |
-
1983
- 1983-01-18 JP JP534383A patent/JPS59132327A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| THIN FILM STRAIN GAGE PRESSURE TRANSDUCERS=1966 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61137242U (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-26 | ||
| JPS61218175A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Nagano Keiki Seisakusho:Kk | カ−電気変換素子の製造方法 |
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| US4821011A (en) * | 1986-03-24 | 1989-04-11 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Pressure sensor |
| US4812801A (en) * | 1987-05-14 | 1989-03-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Solid state gas pressure sensor |
| US5406852A (en) * | 1992-03-18 | 1995-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pressure sensor having a resistor element on a glass dryer with electrodes connected thereto |
| WO1998009145A1 (de) * | 1996-08-27 | 1998-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur herstellung von drucksensoren |
| US6189205B1 (en) | 1996-08-27 | 2001-02-20 | Robert Bosch Gmbh | Process for producing pressure sensors |
| WO2003008922A1 (de) * | 2001-07-19 | 2003-01-30 | Robert Bosch Gmbh | Herstellungsverfahren für ein dünnschichtbauelement und dünnschichtbauelement |
| WO2019039921A1 (ko) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | 인제대학교 산학협력단 | 비정질 합금을 이용한 압력센서 |
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