JPS63298129A - 半導体式圧力変換器 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は半導体圧力センサ素子を備えた半導体式圧力
変換器に係り、詳しくはシールダイヤフラム式圧力セン
サに関するものである。

（従来の技術） 従来、素子の劣化防止のために例えばシリコーンオイル
等を封止したシールダイヤフラム式圧力センサとして、
例えばセンサ本体を構成する取付部材に半導体圧力セン
サ素子を設けるとともに、信号引き出し用の端子電極を
ハーメチックシールを介して固定し、両者をワイヤによ
り接続したものが提案されている。又、ハウジングと半
導体圧力センサ素子を設けたステム等の取付部材とによ
りセンサ本体を構成し、この取付部材にシールダイヤフ
ラムを溶接したものが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、前者では端子電極の気密性が不良な場合には
取付部材そのものを別の良好なものと交換しなければな
らず、又、後者では製造に手間を要し、製造コストが高
くつき、両者とも量産には適していないという問題点が
ある。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あって、その目的は構造を簡素化できるとともに、工数
の低減、低コスト化及び信頼性を向上できる半導体式圧
力変換器を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は前記目的を達成するためになされたものであ
って、ステムを挿入固定するハウジングに前記ステムの
内端部と係合する係合段部を形成するとともに、この係
合段部とステムとの間に気密保持部を備え、一方、前記
ステムにはその外端部側に形成した凹部内に半導体圧力
センサ素子を取付けるとともに、信号引き出し用の端子
電極をハーメチックシールにより同ステムと電気的に絶
縁した状態で貫通固定し、この端子電極と前記半導体圧
力センサ素子の電極とをワイヤにより接続し、さらにス
テムには前記凹部を塞ぐようにシールダイヤフラムを設
け、ハウジングの外端部に形成した環状の可撓部をかし
めることにより、前記ステム及びシールダイヤフラムを
ハウジングに固“定し、シールダイヤフラムと前記凹部
とにより形成された密閉空間内に前記圧力センサ素子の
劣化防止用オイルを封止した半導体式圧力変換器を要旨
とするものである。

（作用） 半導体圧力センサ素子を設けたステムとシールダイヤフ
ラムとがハンジングの可撓部のかしめにより、ハウジン
グに対して一度に取付けられる。

このとき、劣化防止用オイルはステムの凹部とシールダ
イヤフラムとで形成される密閉空間内に封止される。又
、かしめた可撓部とシールダイヤフラムとのシール面、
及びハウジングの係合段部とステムとの間に設けた気密
保持部材により圧力媒体の漏れが防止される。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を第１図に基づい
て説明する。

半導体圧力圧力変換器１の中空状をなす金属製のハウジ
ング２はその上部に六角状部２ａを、又、下部にねじ部
２ｂを備えており、六角状部２ａにスパナ等を係止して
この圧力変換器１をエンジンのオイルチャンバー等に取
付けるようになっている。又、前記六角状部２ａ上部及
びねじ部２ｂ下部にはそれぞれ環状をなす薄肉の可撓部
３．４が一体に形成されている。

ハウジング２を上下に貫通ずる中空部５には係合段部６
が設けられ、この係合段部６には上方ほど幅狭となるテ
ーパ面７が形成されている。前記中空部５にはねじ部２
ｂ側開口がらステム８が挿入され、前記係合段部６によ
り位置決めされている。同ステム８には前記テーパ面７
と対応するように、その内端部（上部）側ほど幅狭とな
るテーパ面９が形成されている。そして、この実施例で
は両テーパ面７．９により気密保持部が構成されている
。

ステム８にはその外端（下面）側に第１の凹部１０が設
けられるとともに、この第１の凹部１゜の中央には第２
の凹部１１が設けられている。第２の凹部１１には半導
体圧力センサ素子１２を接合したガラス製の取付台１３
がエポキシ系の接着剤１４により固定されている。又、
ステム８には信号引き出し用の一対の端子電極１６がハ
ーメチックシール１５により、同ステム８と電気的に絶
縁した状態で貫通固定されている。そして、前記圧力セ
ンサ素子１２と両端子電極１６とはそれぞれボンディン
グワイヤ１７によって電気的に接続されている。

ステム８には前記第１の凹部１ｏを塞ぐようにシールダ
イヤフラム１８が組付けられ、前記可撓部４をかしめる
ことにより、ステム８及びシールダイヤフラム１８がハ
ウジング２に固定されている。このシールダイヤフラム
１８と第１の凹部１０とにより密閉空間Ｓが形成されて
いる。この密閉空間Ｓ内には前記圧力センサ素子１２の
劣化防止用オイルとしてのシリコーンオイル１９が封止
されている。

前記ハウジング２の中空部５内には前記圧力センサ素子
１２からの検出信号を増幅するための混成ＩＣ２０が六
角状部２ａ側開口から挿入され、半田２１により前記両
端子電極１６に電気的かつ機械的に接続されている。

前記ハウジング２の上部には合成樹脂製のコネクタ２３
が、前記可撓部３をかしめることにより固定され、複数
のコネクタピン２４（第１図では１本のみ図示）と混成
ＩＣ２０とをリード線２２を介して電気的に接続させて
いる。なお、コネクタピン２４とリード線２２との半田
付けはコネクタ２３に形成した透孔２５を介して行われ
、この後、コネクタ２３には蓋２６が接着剤２７により
固着され、透孔２５が閉鎖されている。

上記のように構成した半導体圧力変換器１を製造するに
は、予めステム８に半導体圧力センサ素子１２及び端子
電極１６を組付けておき、ハウジング２、ステム８及び
シールダイヤフラム１８を上下方向に配置した状態でシ
リコーンオイル中に浸漬する。

この後、シリコーンオイルを真空脱気し、ステム８にシ
ールダイヤフラム１８を当接させた状態で、ステム８を
ねじ部２ｂの開口側よりハウジング２の中空部５内に挿
入し、可撓部４をかしめると、ステム８とシールダイヤ
フラム１８とがハウジング２に一度に固定される。この
とき、シールダイヤフラム１８とステム８の第１の凹部
１０とにより形成される密閉空間Ｓ内にシリコーンオイ
ル１９が充たされる。

次に、ハウジング２をシリコーンオイル中から引き上げ
、中空部５内を洗浄する。続いて、六角状部２ａ側開口
から中空部５内に混成ＩＣ２０を挿入し、半田２１によ
り両端子電極１６と接続する。

そして、可撓部３をかしめてハウジング２の上部にコネ
クタ２３を固定し、コネクタピン２４と混成Ｉｃ　２０
のリード線２２とを透孔２５を介して半田付けし、この
後、蓋２６により透孔２５を閉鎖すると、作業が完了す
る。

このように、この実施例ではステム８とシールダイヤフ
ラム１８とをハンジング２の可撓部４をかしめることに
より、ハウジング２に対して一度に取付けることができ
る。

又、この実施例ではハウジング２の係合段部６に形成し
たテーパ面７と、ステム８に形成したテーパ面９とによ
り気密保持部を構成するとともに、かしめた可撓部４と
シールダイヤフラム１８との間にシール面が形成される
ので、シールダイヤフラム１８に対して上方に作用する
圧力媒体の漏れを確実に防止できる。特にテーパ面７と
テーパ面９とは押圧力が大きいほど両者の係合状態が良
好となるので、シール性が非常に高い。

さらに、ハウジング２内の中空部５に係合段部６を設け
て正圧力向（第１図の上方）にステム８が抜けない構造
としているので、耐圧を向上することができる。

又、この実施例では予め端子電極１６を取付けたステム
８のハーメチックシール１５の気密性が不良である場合
には、このステム８を交換するだけでよく、ハウジング
２の交換を要しない。

なお、前記実施例では気密保持部を、係合段部６のテー
パ面７と、ステム８のテーパ面９とにより構成したが、
第２図に示すようにＯリング２８を備えた構成としても
よい。

又、第３図に示すように可撓部４とシールダイヤフラム
１８との境界に接着剤２９を設けてシール性を向上する
ようにしてもよい。

さらに、第４図に示すようにステム８の下面側に環状突
部３０を設けて、ステム８とシールダイヤフラム１８と
のシール性を向上するようにしてもよい。この環状突部
はシールダイヤフラム１８側に設けてもよい。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は半導体式圧力変換器の
構造を簡素化できるとともに、工数の低減、低コスト化
及び信頼性を向上できる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例を示す断面図、
第２図は別例を示す要部断面図、第３図は別例を示す部
分断面図、第４図はステムの一部を示す断面図である。 図中、２はハウジング、３，４は可撓部、６は係合段部
、７，９は気密保持部を構成するテーパ面、８はステム
、１０．１１は凹部、１２は半導体圧力センサ素子、１
８はシールダイヤフラム、１９は劣化防止用オイルとし
てのシリコーンオイル、２８はＯリング、Ｓは密閉空間
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ステムを挿入固定するハウジングに前記ステムの内
   端部と係合する係合段部を形成するとともに、この係合
   段部とステムとの間に気密保持部を備え、一方、前記ス
   テムにはその外端部側に形成した凹部内に半導体圧力セ
   ンサ素子を取付けるとともに、信号引き出し用の端子電
   極をハーメチックシールにより同ステムと電気的に絶縁
   した状態で貫通固定し、この端子電極と前記半導体圧力
   センサ素子の電極とをワイヤにより接続し、さらにステ
   ムには前記凹部を塞ぐようにシールダイヤフラムを設け
   、ハウジングの外端部に形成した環状の可撓部をかしめ
   ることにより、前記ステム及びシールダイヤフラムをハ
   ウジングに固定し、シールダイヤフラムと前記凹部とに
   より形成された空間内に前記圧力センサ素子の劣化防止
   用オイルを封止したことを特徴とする半導体式圧力変換
   器。 ２　前記気密保持部は、ステムの内端部側ほど幅狭とな
   るように形成されたテーパ面と、このテーパ面と凹凸の
   関係で係合するようにハウジングの係合段部に形成され
   たテーパ面とからなる特許請求の範囲第１項に記載の半
   導体式圧力変換器。 ３　前記気密保持部はＯリングを備えた構成である特許
   請求の範囲第１項に記載の半導体式圧力変換器。