JPS6088480A - 半導体圧力センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車用の内燃機関の吸入空気圧や大
気圧を検出する半導体圧力センサに関する。

〔従来技術〕

従来のものは、特開昭５７−２３８３１号公報に示され
るように、圧力を電気信号に変換するセンサユニットと
ケースの圧力導入孔とを接合する際に、嵌合部に接着剤
または接着剤とＯリングを組合せて使用している。とこ
ろが、上述した従来のものでは、使用中に接着剤が劣化
して嵌合部から圧もれが発生したり、高い印加圧力の時
にはセンサユニットが浮かび上がって圧もれが発生して
被測定圧を正確に検出することができないという欠点が
ある。また、接着剤と０リングを組合せて使用する場合
は、０リングのシール機能を有効に利用できないという
欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の欠点を解消するため、センサユニソＩ
・の圧力導入パイプとケースの圧力導入孔との嵌合部を
０リングでシールし、さらにシール機能を補強する部材
を新たに設けることにより、圧もれがなく信頼性の高い
、しかも量産性の良い半導体圧力センサ、を提供するこ
とを目的とする。

（実施例〕 以下本発明を図に示す実施例に基ついて説明する。

第１図・は本発明の一実施例を示す要部断面図である。

センサユニット１は公知のシリコンダイヤフラム方式の
素子を内蔵し、パイプから印加される圧力を電気信号に
変換しリードビン１ｂより出力する構成によっている。

アンプユニット２はセラミック基板上に印刷された導体
、抵抗体及びモノリシックＩＣ等（図示してない）から
なるハイブリッドＩＣで構成され、センサユニット１の
信号を増幅及び調整する機能を有する。基板であるプリ
ント板３は、センサユニノｌ−１とアンプユニット２を
一体化すると同時に電気的に接続するものである。０リ
ング４は、センサユニソｌ−１の圧力導入パイプ１ａと
たとえは樹脂製のケース５の圧力導入孔５ａとをシール
し、被測定圧をセンサユニット１中のシリコンダイヤフ
ラム面に導く。

ここで圧力導入パイプ１ａを圧力導入孔５ａ内に直接挿
入固定しないのは外部がら加わる機械的応力をこの部分
で緩和し、センサユニット１に伝えないようにするため
である。スリーブ６は、０リング４上のプリント板３と
ケース５との間に挿入されていて、スリーブ−６とプリ
ント板３との隙間は、０リング４の径に対して充分小さ
くしである。

また、スリーブ６の上面は、リードビン１ｂの突起に対
応して凹部が設けられており、絶縁抵抗の大きい樹脂あ
るいはゴム等の材質で作られている。

リード７はケース５を貫いた金属製のもので、プリント
板３で一体化されたセンサユニット１とアンプユニット
２に電気的入出力信号を提供する。

ボス８、ボス９はケース５と一体成形されており、プリ
ント板３の位置決めを行うと共に、プリント板３を介し
て上部を熱がしめすることによりプリント板３とケース
５の底面との間隔を所定値に設定して固定する機能をも
つものである。

次に、以上の様に構成された本発明の作動について説明
する。

ケース５の圧力導入孔５ａから印加される圧力が比較的
大きい場合、０リング４はセンサユニット１の圧力導入
六イブ１ａに沿って上向きに浮き上がる。実験結果によ
れば、センサユニット１の圧力導入パイプ１ａの外径φ
２，５■、フッ素ゴムのＯリング４の外径φ６．３５ｍ
ｍ、０リング４の充填率７ｉ％程度の寸法関係でスリー
ブ６を挿入しない場合、周囲温度が室温の特約４　ｋｇ
　／　ｃＪＩｌの印加圧でＯリング４が浮き上がって圧
もれを発生する。

また、周囲温度１００℃の時、同様の実験をした場合、
約’ｌ　ｋｇ　／　ｃＪで圧もれを発生する。ここにお
いてスリーブ６を挿入した場合、上記実験を行うと、ス
リーブ６と上部のプリント板３との隙間は０リング４の
径より充分小さく設定されているので、０リング４の浮
き上がりが押さえられて圧もれが防止される。その結果
、半導体圧力センサの周囲温度を１００℃として上記実
験をした時、５ｋｇ　／　ａｎｔ以上の印加圧に対して
も、Ｏリング４が設けられた嵌合部からは圧もれが発生
しない。以上の様にプリント板３とケース５の間にスリ
ーブ６を挿入することによって、０リング４の浮き上が
りを防ぎシール機能を補強して圧もれを防止することが
でき、信頼性の高い半導体圧力センサを提供できる。

次に、本発明の他の実施例、特に０リングのシール機能
を補強する構造を第２図、第３図、第４図に示ずＪ 第２図において、第１図のスリーブ６の代わりにプリン
ト板３またはリードビン１ｂの突起を補強用の部材とし
て直接用いてＯＩＪソングを押さえる構造になっている
。この場合、プリント板３またはリードビン１ｂの先端
と０リング４との隙間は、０リング４の径に対して充分
小さく設定しであるから、０リング４の浮き上がりによ
る嵌合部から発生する圧もれを防止することができる。

以」二の様に、スリーブ６を取り除いても、プリント板
３またｊはリードビン１ｂの突起を利用することによっ
て同様の効果が期待できる。

第３図において、第１図のスリーブ６の代わりに、第２
図の０リング４ａを用いるものである。

この場合も、プリント板３またはリードビン１ｂの先端
と第２のＯす・ング４ａとの隙間を第２のＯリング４ａ
の径に対して充分小さくすることにより同様の効果が期
待できる。

第４図において、第１図のスリーブ６の代わり０リング
４を設置した後にケース５内に設置される耐電磁波対策
用の金属ケース１０を用いるものである。この場合、０
リング４の外径より小さい内径を設けた金属ケース１０
によって、Ｏリング４の浮き上がりによる嵌合部から発
生ずる圧もれを同様に防止する効果が期待できる。

なお、本実施例は基板としてプリント板を、ケースとし
て樹脂製のケースを例に示したが、セラミソ、り等の基
板や、金属製のケースあるいけ金属と樹脂を組合せたケ
ースでもよい。また、本実施例はセンサユニット１とア
ンプユニット２とは別に基板３を設けているが、この基
板はアンプユニット自体の基板を兼用させるようにして
もよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、半導体圧力センサ
を内蔵するケースの圧力導入孔トセンサユニットの圧力
導入パイプとの嵌合部をシールすく０リングを設け、さ
らに０リングのシール機能を補強する部材を０リングの
上部のプリント板とケースとの間に設けるという構成に
しているから、印加圧が高い場合でも０リングが浮き上
がることによって発生する圧もれを防止することができ
るという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示ず要部断面図、第２図
、第３図及び第４図は本発明の他の実施例を示す部分断
面図である。 ■・・・センサユニット、ｌａ・・・センサユニットの
圧力導入パイプ、２・・・アンプユニット、３・・・プ
リント板、４・・・０リング、５川ケース、６・・・ス
リーブ、８．９・・・ボス。 代理人弁理士　岡　部　隆 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）圧力を電気信号に変換するセンサユニットとこの
   センサユニットの信号を増幅するアンプユニットを備え
   、両ユニットを基板に固定して同一ケースに収納した構
   造の半導体圧力センサにおいて、前記センサユニットの
   圧力導入パイプと前記ケースの圧力導入孔との嵌合部を
   シールする０リングを設け、この０リングの上部の前記
   基板と前記ケースとの間に０リングのシール機能を補強
   する部材を設けたことを特徴とする半導体圧力センサ。 （２、特許請求の範囲第１項に記載した半導体圧力セン
   サにおいて、前記ケースと一体化されたボスにより前記
   基板を固定する構造としたことを特徴とする半導体圧力
   センサ。