KR102052540B1 - 압력 센서 조립체 - Google Patents

압력 센서 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR102052540B1
KR102052540B1 KR1020180041841A KR20180041841A KR102052540B1 KR 102052540 B1 KR102052540 B1 KR 102052540B1 KR 1020180041841 A KR1020180041841 A KR 1020180041841A KR 20180041841 A KR20180041841 A KR 20180041841A KR 102052540 B1 KR102052540 B1 KR 102052540B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure sensor
circuit board
printed circuit
disposed
integrated circuit
Prior art date
Application number
KR1020180041841A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190118465A (ko
Inventor
민병석
최연식
Original Assignee
주식회사 멤스팩
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 멤스팩 filed Critical 주식회사 멤스팩
Priority to KR1020180041841A priority Critical patent/KR102052540B1/ko
Publication of KR20190118465A publication Critical patent/KR20190118465A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102052540B1 publication Critical patent/KR102052540B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • 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
    • G01L19/14—Housings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L7/00—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
    • G01L7/02—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges
    • G01L7/08—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라, 압력 센서 조립체가 제공된다. 상기 조립체는, 수위 측정 대상물에 기계적으로 결합하기 위한 체결부가 외측으로 형성되고, 일 단부에 유체에 의한 압력이 인가되는 유로가 형성되는 하우징; 상기 유로와 연통하고, 상기 하우징의 타 단부에 안착하는 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 유로를 향하는 박막 형상의 다이어프램부를 갖는 압력 센서; 및 상기 유로와 연통하고, 상기 인쇄 회로 기판의 상부 또는 하부에 배치되는 경질의 분리 기판을 포함하고, 상기 분리 기판은 상기 체결부에 의해 상기 수위 측정 대상물에 기계적으로 결합할 때 발생하는 상기 하우징의 응력이 상기 압력 센서로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

Description

압력 센서 조립체{PRESSURE SENSOR ASSEMBLY}
본 발명은 압력 센서 조립체에 관한 것으로서, 구체적으로, 수위 측정 대상물과 견고하게 결합하면서 측정의 정밀도를 개선하는 압력 센서 조립체에 관한 것이다.
압력은 온도와 함께 각종 산업 현장에서 중요한 변수로서 작용하며 주로 유체량의 계측에 관계된 양이다. 가전제품, 각종 자동차 구성장치, 공조냉동, 반도체, 의료기기 등 다양한 산업현장에서 여러 가지 형태로 측정되고 있다. 아주 오래된 방법에서부터 최근 반도체 기술의 발전과 함께 개발되는 소자 및 전송방법 등 그 종류도 다양하다.
이와 관련하여 도 1은 종래의 수위 측정 시스템을 도시한다. 먼저, 도 1의 (a)에서 도시되는 바와 같이, 수조 탱크(110)에 수용된 유체(120)의 양을 측정하기 위해 일 측으로 유로를 형성하고, 유로의 단부에 공기 트랩(130) 및 압력 센서(140)가 설치되게 된다. 이에 따르면, 수조 탱크(110) 내의 유체(120)의 양이 변화함에 따라 공기 트랩(130) 내의 압력이 변화하고, 이러한 변화는 공기 트랩(130) 상단에서 공기의 압력 변화를 측정하는 압력 센서(140)로 전달되게 된다. 즉, 수위 변화에 따른 압력 변화를 감지하여 수위 변화를 정확하게 계측할 수 있다.
이러한 압력 센서(140)는 도 1의 (b)에서 도시되는 바와 같이, 공기 트랩(130) 상단에 삽입 결합되게 되는데, 이때 압력 센서(140)의 견고한 결합을 위해 압력 센서(140)의 하부면에 접착제(150)를 도포하여, 공기 트랩(130)에 결합시키고 있었다.
그러나 이와 같이 접착제(150)를 이용하는 화학적 결합 방식에 따르면, 시간이 경과함에 따라 접착 성능이 저하되면서, 압력 센서(140)의 거동 변화가 발생하거나, 압력 센서(140)와의 접합 영역에서 누수가 발생하여 공기 트랩(130)에서의 압력 변화의 민감도가 저하되는 문제가 있었다.
특히 압력 센서(140)의 측정 대상이 유체(120)의 수위라는 점에서, 압력 센서(140)(특히 압력 센서(140)의 접착제(150) 도포 영역) 주위의 환경에는 습도가 높아, 접착 성능의 열화를 가속시키는 문제가 있었다.
따라서, 이를 해결하기 위한 기술이 요구된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수위 측정 대상물과 견고하게 결합하면서 측정의 정밀도를 개선하는 압력 센서 조립체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 압력 센서 조립체가 제공된다. 상기 조립체는, 수위 측정 대상물에 기계적으로 결합하기 위한 체결부가 외측으로 형성되고, 일 단부에 유체에 의한 압력이 인가되는 유로가 형성되는 하우징; 상기 유로와 연통하고, 상기 하우징의 타 단부에 안착하는 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 유로를 향하는 박막 형상의 다이어프램부를 갖는 압력 센서; 및 상기 유로와 연통하고, 상기 인쇄 회로 기판의 상부 또는 하부에 배치되는 경질의 분리 기판을 포함하고, 상기 분리 기판은 상기 체결부에 의해 상기 수위 측정 대상물에 기계적으로 결합할 때 발생하는 상기 하우징의 응력이 상기 압력 센서로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
바람직하게는, 상기 분리 기판은 세라믹 기판일 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 유로와 연통하고, 상기 다이어프램부와 상기 세라믹 기판 사이에 배치되는 유리 재질의 완충 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 압력 센서에 인접하여 배치되며 상기 압력 센서에 의해 감지되는 압력을 측정하는 판독 집적 회로를 더 포함할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 분리 기판 및 상기 판독 집적 회로는 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 압력 센서는 상기 분리 기판 상에 배치될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 압력 센서와 상기 판독 집적 회로는 서로 전기적으로 와이어링되고, 상기 판독 집적 회로와 상기 인쇄 회로 기판은 서로 전기적으로 와이어링될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 분리 기판은 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 압력 센서 및 상기 판독 집적 회로는 상기 분리 기판 상에 배치될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 압력 센서와 상기 판독 집적 회로는 서로 전기적으로 와이어링되고, 상기 판독 집적 회로와 상기 분리 기판은 서로 전기적으로 와이어링될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 분리 기판은 상면 및 측면에 전기적 연결을 위한 배선이 형성되어, 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 인쇄 회로 기판의 상면에 상기 압력 센서와 인접하여 배치되며, 외부 장비와의 전기적 연결을 위한 단자를 제공하는 터미널; 및 상기 인쇄 회로 기판의 저면에 배치되며, 상기 판독 집적 회로의 신호를 프로세싱하고, 상기 판독 집적 회로의 구동에 필요한 젼력을 공급하는 제어 회로부를 더 포함할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 압력 센서 및 상기 판독 집적 회로를 커버하는 센서 캡; 및 상기 하우징의 상부에서 결합하는 오버 캡을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 압력 센서의 하우징은 수위 측정 대상물과의 기계적으로 결합함으로써, 견고한 결합을 유지함과 동시에, 외부 환경이나 시간의 경과에 따라 결합력이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 세라믹 등 경질의 분리 기판을 압력 센서 하측에 배치하여, 하우징의 기계적 결합시 발생하는 응력을 차단함으로써, 압력 센서의 압력 측정에 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 인쇄 회로 기판을 수용하는 하우징은 내측의 함몰 영역을 구비하여, 인쇄 회로 기판의 상면 및 하면 모두에 전자적 부품을 실장할 수 있도록 하여 공간 효율성을 높이고, 압력 센서 조립체의 소형화를 달성할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 종래의 수위 측정 시스템을 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 조립체를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 조립체의 일부를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 조립체를 도시한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다. 한편, 이하에서 기재되는 편의상 상하좌우의 방향은 도면을 기준으로 한 것이며, 해당 방향으로 본 발명의 권리범위가 반드시 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 조립체를 도시한다.
구체적으로, 도 2a는 압력 센서 조립체(200)의 사시도를 도시하고, 도 2b는 압력 센서 조립체(200)의 분해도를 도시하며, 도 2c는 압력 센서 조립체(200) 중 일부의 단면도를 도시한다.
도 2를 참조하면, 압력 센서 조립체(200)는, 하우징(210), 인쇄 회로 기판(220), 압력 센서(230), 판독 집적 회로(240), 터미널(250), 제어 회로부(260), 센서 캡(270), 오버 캡(280) 및 분리 기판(290)을 포함할 수 있다.
하우징(210)은, 수위 측정 대상물과 결합하고, 인쇄 회로 기판(220), 압력 센서(230) 등 수위 측정을 위한 각종 구성을 수행할 수 있다. 구체적으로, 하우징(210)은 수위 측정 대상물에 결합하기 위해 외측으로 체결부(212)가 형성되고, 일 단부(하부)에 유체에 의한 압력이 인가되는 유로(214)가 형성될 수 있으며, 타 단부(상부)에는 인쇄 회로 기판(220), 압력 센서(230) 등이 수용되는 수용 공간이 형성될 수 있다.
여기서 체결부(212)는 수위 측정 대상물과의 기계적 결합을 위한 것으로서, 도시되는 바와 같이, 들어, 내측에 나사선이 형성되는 체결홀로 구현되어, 나사, 볼트 등이 하우징(210)을 수위 측정 대상물에 견고하게 결합하도록 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 다른 물리적/기계적 결합 방식이 적용될 수도 있다. 또한, 유로(214)는, 하우징(210)의 일 단부에서 하측으로 연장 형성되되, 내부가 관통될 수 있다. 수위 측정 대상물의 수위가 변경하면, 이에 따라, 유로 내의 공기 압력이 변화될 수 있다. 또한, 수용 공간은, 인쇄 회로 기판(220)이 안착하기에 적당한 규격을 가질 수 있다. 하우징(210)의 수용 공간은 내측으로 함몰 영역(216)이 형성되어, 인쇄 회로 기판(220)의 일부만을 지지할 수 있다. 이때 함몰 영역 측으로 인쇄 회로 기판(220)은 제어 회로부(260)를 형성하여 공간 효율성을 높일 수 있다.
인쇄 회로 기판(220)은, 압력 센서(230) 등 각종 구성이 실장되어, 이들을 전기적으로 연결할 수 있다. 구체적으로, 인쇄 회로 기판(220)은, 하우징(210)의 수용 공간에 안착되며, 이때, 인쇄 회로 기판(220) 중 일 영역이 관통되어 하우징(210)의 유로와 연통할 수 있다. 인쇄 회로 기판(220)의 관통 영역 상단에는 압력 센서(230)가 배치되어 수위에 따른 압력 변화를 감지할 수 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(220)의 상부면에는 판독 집적 회로(240) 및 터미널(250)이 배치되고, 인쇄 회로 기판(220)의 하부면에는 판독 집적 회로(240)를 구동시키고, 터미널(250)과 연결하기 위한 제어 회로부(260)가 형성될 수 있다. 인쇄 회로 기판(220)은 인쇄 회로 기판(220)의 상부면 및 하부면에 실장되는 각종 구성들을 전기적으로 연결하기 위해 상부면 및 하부면 상에 전기적 연결을 위한 상부 배선 및 하부 배선이 각각 형성되며, 또한 상부 배선 및 하부 배선을 전기적으로 연결하기 위한 비아홀 도는 측면 배선이 형성될 수 있다.
압력 센서(230)는, 인쇄 회로 기판(220) 상에 배치되고, 유로를 향하는 박막 형상의 다이어프램부를 가질 수 있다. 압력 센서(230)는 예를 들어, 스트레인 게이지 방식으로서, 유로 내의 압력 변화에 따라 물리적 형상이 변화하고, 이에 따라 저항 변화 및 전압 변화가 발생함으로써, 압력 변화를 감지할 수 있다.
판독 집적 회로(240, Read-Out Integrated Circuit)는, 압력 센서(230)에 인접하여 배치되며, 압력 센서(230)에 의해 감지되는 압력을 측정할 수 있다. 구체적으로, 판독 집적 회로(240)는, 압력 센서(230)의 출력신호를 계측, 제어에 알맞은 전기신호로 조정 및 처리할 수 있다.
터미널(250)은, 인쇄 회로 기판(220)의 상면에 압력 센서(230)와 인접하여 배치되며, 외부 장비와의 전기적 연결을 위한 단자를 제공할 수 있다. 또한, 터미널(250)은 인쇄 회로 기판(220)의 배선을 통해 판독 집적 회로(240)와 연결될 수 있으며, 따라서, 판독 집적 회로(240)가 측정한 압력 정보를 외부 장비로 전달할 수 있다.
제어 회로부(260)는, 인쇄 회로 기판(220)의 저면에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제어 회로부(260)는 판독 집적 회로(240)의 신호를 변환, 증폭 등 프로세싱하고, 외부로 전달할 수 있으며, 또한, 판독 집적 회로(240)의 구동에 필요한 전력을 변환 및 제공할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 터미널(250)은 인쇄 회로 기판(220)의 상부면에 배치되어, 외부와의 연결을 용이하게 할 수 있으며, 제어 회로부(260)는, 인쇄 회로 기판(220)의 저면(즉, 수용 공간 중 함몰영역)에 배치됨으로써, 공간 효율성을 증대시키고, 압력 센서 조립체(200)의 소형화를 달성할 수 있다.
센서 캡(270) 및 오버 캡(280)은 압력 센서 조립체(200)의 각종 구성을 보호하기 위한 것으로서, 구체적으로 센서 캡(270)은 인쇄 회로 기판(220) 상에 배치되어, 압력 센서(230) 및 판독 집적 회로(240)를 커버할 수 있다. 자극이나 환경 변화에 민감한 압력 센서(230) 및 판독 집적 회로(240)를 외부로부터 차단하여 측정 정밀도 및 내구성을 개선하기 위함이다. 또한, 오버 캡(280)은, 하우징(210)의 상부에서 결합하는 것으로서, 하우징(210)의 개방된 타 단부를 커버하여, 하우징(210)에 수용된 각종 구성(판독 집적 회로(240), 터미널(250) 등)을 외부 환경이나 자극으로부터 보호할 수 있다.
분리 기판(290)은, 인쇄 회로 기판(220) 및 압력 센서(230) 사이에 배치되고, 일 영역이 관통하여 유로와 연통할 수 있다. 분리 기판(290)은 경질로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 세라믹(ceramic)으로 구현될 수 있다. 이를 통해, 체결부(212)에 의해 하우징(210)이 수위 측정 대상물에 결합할 때 발생하는 하우징(210)의 응력이 압력 센서(230)로 전달되어, 압력 센서(230)의 압력 측정에 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 체결부(212)에 의해 하우징(210)이 수위 측정 대상물에 결합할 때(예를 들어, 나사 결합 등), 하우징(210)에는 소정의 뒤틀림이나 변형이 발생하게 되는데, 이러한 변형 등이 압력 센서(230)로 전달되는 경우, 압력 센서(230)의 다이어프램부 또한 변형되어, 압력 측정의 초기 값(또는 기준 값)이 변형되거나, 유로 내의 압력 변화가 적절히 반영되지 않아 압력 측정 값에 왜곡이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는, 예를 들어, 세라믹 재질의 분리 기판(290)을 압력 센서(230)와 인쇄 회로 기판(220) 사이에 배치함으로써, 인쇄 회로 기판(220)에서 발생하는 응력을 분리 기판(290)이 차단하여, 하우징(210)의 기계적 결합에도 불구하고, 압력 센서(230)의 측정의 정확도 및 일관성을 유지하도록 할 수 있다.
도 2에서는 분리 기판(290)이 인쇄 회로 기판(220)과 압력 센서(230) 사이에 배치되는 것으로 도시되나, 이는 예시적인 것으로서, 본 발명이 적용되는 실시예에 따라, 분리 기판(290)은 인쇄 회로 기판(220)의 하부에 배치될 수도 있다.
또한, 도 2에는 도시되지 않으나, 실시예에 따라, 압력 센서 조립체(200)는, 압력 센서(230)와 인쇄 회로 기판(220) 사이에 배치되는 완충 부재를 더 포함할 수 있다. 완충 부재는 유로(214)에 대응하는 영역이 관통되어, 압력 센서(230)가 유로(214)와 연통하도록 할 수 있다. 완충 부재는, 예를 들어, 유리 등으로 이루어짐으로써, 압력 센서(230)가 외부(특히, 인쇄 회로 기판(220))와 전기적/열적 절연하도록 할 수 있으며, 또한, 압력 센서(230) 및 인쇄 회로 기판(220)의 열 팽창률의 차이로 인한 스트레스를 해소할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 조립체의 일부를 도시한다.
구체적으로 도 3의 (a)는 압력 센서 조립체(300) 중 일부의 단면도를 도시하고, 도 3의 (b)는 압력 센서 조립체(300) 중 일부의 사시도를 도시한다.
도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, 인쇄 회로 기판(220) 상에 분리 기판(290') 및 판독 집적 회로(240)가 서로 인접하여 배치되고, 압력 센서(230)는 분리 기판(290') 상에 배치될 수 있다. 이때, 압력 센서(230)는 판독 집적 회로(240)와 전기적으로 와이어링되고(와이어 본딩, 310), 판독 집적 회로(240)는 인쇄 회로 기판(220)의 배선에 전기적으로 와이어링(320)될 수 있다.
즉, 분리 기판(290')을 인쇄 회로 기판(220)과 압력 센서(230) 사이에만 배치함으로써, 판독 집적 회로(240) 및 인쇄 회로 기판(220)의 전기적 연결관계에 분리 기판(290')의 영향을 최소화 또는 제거할 수 있다.
도 3에서 도시되지는 않으나, 실시예에 따라, 압력 센서 조립체(300)는 예를 들어, 유리 재질로 이루어진 완충 부재를 더 포함할 수 있다. 완충 부재는 분리 기판(290')과 압력 센서(230) 사이에 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 조립체를 도시한다.
구체적으로 도 4의 (a)는 압력 센서 조립체(400) 중 일부의 단면도를 도시하고, 도 4의 (b)는 압력 센서 조립체(400) 중 일부의 사시도를 도시한다.
도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면, 인쇄 회로 기판(220) 상에 분리 기판(290'')이 배치되고, 압력 센서(230) 및 판독 집적 회로(240)가 분리 기판(290'') 상에 배치될 수 있다. 이때, 압력 센서(230)는 판독 집적 회로(240)와 전기적으로 와이어링되고(410), 판독 집적 회로(240)는 분리 기판(290'')과 전기적으로 와이어링될 수 있다(420). 또한, 분리 기판(290'')은, 상면, 측면 및 저면 중 적어도 하나에 전기적 연결을 위한 배선이 형성됨으로써, 인쇄 회로 기판(220)과 전기적으로 연결될 수 있다.
분리 기판(290'') 상에 압력 센서(230)만 배치되는 경우, 또는 분리 기판(290'') 상에 절연기판 및 압력 센서(230)가 순차적으로 적층 배치되는 경우, 압력 센서(230)는 인쇄 회로 기판(220) 및/또는 인쇄 회로 기판(220) 상에 배치되는 판독 집적 회로(240)와는 상당 정도의 단차가 발생하여, 이들을 와이어링하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위해 도 4에서 도시되는 바와 같이, 본 발명에서는, 분리 기판(290'') 상에 압력 센서(230) 및 판독 집적 회로(240)를 모두 배치함으로써, 압력 센서(230)와 판독 집적 회로(240) 간의 높이 차를 줄이고, 이를 통해 압력 센서(230)와 판독 집적 회로(240) 간의 와이어링(410)을 보다 용이하게 할 수 있다. 마찬가지로 분리 기판(290'') 상에 배치된 판독 집적 회로(240) 또한 인쇄 회로 기판(220)에 바로 와이어링되는 것이 아니라, 상대적으로 거리가 가깝고 단차가 적은 분리 기판(290'')에 와이어링(420)된 후, 분리 기판(290'')의 배선을 통해 인쇄 회로 기판(220)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4에서 도시되지는 않으나, 실시예에 따라, 압력 센서 조립체(400)는 예를 들어, 유리 재질로 이루어진 완충 부재를 더 포함할 수 있다. 완충 부재는 분리 기판(290'')과 압력 센서(230) 사이에 배치될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
200, 300, 400: 압력 센서 조립체 210: 하우징
212: 체결부 214: 유로
216: 함몰 영역 220: 인쇄 회로 기판
230: 압력 센서 240: 판독 집적 회로
250: 터미널 260: 제어 회로부
270: 센서 캡 280: 오버 캡
290, 290', 290'': 분리 기판 310, 320, 410, 420: 와이어링

Claims (11)

  1. 압력 센서 조립체로서,
    수위 측정 대상물에 기계적으로 결합하기 위한 체결부가 외측으로 형성되고, 일 단부에 유체에 의한 압력이 인가되는 유로가 형성되는 하우징;
    상기 유로와 연통하고, 상기 하우징의 타 단부에 안착하는 인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 유로를 향하는 박막 형상의 다이어프램부를 갖는 압력 센서; 및
    상기 유로와 연통하고, 상기 인쇄 회로 기판의 상부 또는 하부에 배치되는 경질의 분리 기판을 포함하고,
    상기 분리 기판은 상기 체결부에 의해 상기 수위 측정 대상물에 기계적으로 결합할 때 발생하는 상기 하우징의 응력이 상기 압력 센서로 전달되는 것을 방지하고,
    상기 분리 기판은 세라믹 기판이며,
    상기 압력 센서 조립체는, 상기 유로와 연통하고, 상기 다이어프램부와 상기 세라믹 기판 사이에 배치되는 유리 재질의 완충 부재를 더 포함하는, 압력 센서 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서에 인접하여 배치되며 상기 압력 센서에 의해 감지되는 압력을 측정하는 판독 집적 회로를 더 포함하는, 압력 센서 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분리 기판 및 상기 판독 집적 회로는 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 압력 센서는 상기 분리 기판 상에 배치되는, 압력 센서 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압력 센서와 상기 판독 집적 회로는 서로 전기적으로 와이어링되고, 상기 판독 집적 회로와 상기 인쇄 회로 기판은 서로 전기적으로 와이어링되는, 압력 센서 조립체.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 분리 기판은 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 압력 센서 및 상기 판독 집적 회로는 상기 분리 기판 상에 배치되는, 압력 센서 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 압력 센서와 상기 판독 집적 회로는 서로 전기적으로 와이어링되고, 상기 판독 집적 회로와 상기 분리 기판은 서로 전기적으로 와이어링되는, 압력 센서 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 분리 기판은 상면 및 측면에 전기적 연결을 위한 배선이 형성되어, 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되는, 압력 센서 조립체.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판의 상면에 상기 압력 센서와 인접하여 배치되며, 외부 장비와의 전기적 연결을 위한 단자를 제공하는 터미널; 및
    상기 인쇄 회로 기판의 저면에 배치되며, 상기 판독 집적 회로의 신호를 프로세싱하고, 상기 판독 집적 회로의 구동에 필요한 전력을 공급하는 제어 회로부를 더 포함하는, 압력 센서 조립체.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고, 상기 압력 센서 및 상기 판독 집적 회로를 커버하는 센서 캡; 및
    상기 하우징의 상부에서 결합하는 오버 캡을 더 포함하는, 압력 센서 조립체.
KR1020180041841A 2018-04-10 2018-04-10 압력 센서 조립체 KR102052540B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180041841A KR102052540B1 (ko) 2018-04-10 2018-04-10 압력 센서 조립체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180041841A KR102052540B1 (ko) 2018-04-10 2018-04-10 압력 센서 조립체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190118465A KR20190118465A (ko) 2019-10-18
KR102052540B1 true KR102052540B1 (ko) 2020-01-07

Family

ID=68462735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180041841A KR102052540B1 (ko) 2018-04-10 2018-04-10 압력 센서 조립체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102052540B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0797649B2 (ja) * 1990-03-07 1995-10-18 三菱電機株式会社 半導体圧力センサ装置およびその製造方法
US5600071A (en) * 1995-09-05 1997-02-04 Motorola, Inc. Vertically integrated sensor structure and method
JP4774678B2 (ja) * 2003-08-29 2011-09-14 富士電機株式会社 圧力センサ装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190118465A (ko) 2019-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7162927B1 (en) Design of a wet/wet amplified differential pressure sensor based on silicon piezoresistive technology
US7216546B2 (en) Pressure sensor having integrated temperature sensor
EP2040046B1 (en) Flow sensor unit
US7216545B2 (en) Acid-resistant pressure sensor
US7490520B2 (en) Pressure sensor having improved arrangement of sensor chip for minimizing influence of external vibrations
US20150068315A1 (en) Media isolated pressure sensor
JP6262017B2 (ja) ２層ダイ構造を有する圧力センサのためのシステム及び方法
KR20180013925A (ko) 유체 매체의 압력 검출 장치, 및 상기 장치의 제조 방법
TWI834765B (zh) 感測器組件及物理量測定裝置
KR20160104551A (ko) 마이크로퓨즈드 실리콘 스트레인 게이지(ｍｓｇ) 압력 센서 패키지
JP2014048072A (ja) 圧力センサモジュール
JP2014163936A (ja) 原子層堆積で被覆された入力ポートを有する統合基準真空圧力センサ
JP2009544028A (ja) 圧力検出装置
CN105529310A (zh) 具有拥有低弹性模量材料的电绝缘结构的电子模块
CN101305266A (zh) 传感器、传感器部件和用于制造传感器的方法
KR20170039700A (ko) 센서
KR102052540B1 (ko) 압력 센서 조립체
CN109256362A (zh) 具有盖帽的图像感测装置和相关方法
US20120206888A1 (en) Sensor arrangement and chip comprising additional fixing pins
CN109073492B (zh) 压力传感器装置
US20140260650A1 (en) Silicon plate in plastic package
WO2017098797A1 (ja) 圧力センサ
US11085846B2 (en) Micromechanical sensor device with integrated housing seal, micromechanical sensor assembly, and corresponding manufacturing method
JP7330161B2 (ja) 圧力センサ
KR101770308B1 (ko) 금속박막 압력센서

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right