JP2015004591A - 圧力センサ - Google Patents
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Abstract
Description
半導体形圧力検出装置は、ダイアフラムで区画されてオイルが封入された受圧室内に配置され、受圧空間内の圧力変化を電気信号に変換して外部に出力する機能を備える。
ダイアフラムは可撓性の金属板であって、半導体形圧力検出素子との間で電位差が発生したり、封入されたオイルが静電気を帯びたりすると、半導体形圧力検出素子に不具合が生ずる場合がある。
さらに、前記除電板は、前記アース端子ピンとハンダ付けにより電気的に接続されることができる。
皿状のベース40とダイアフラム50で区画される受圧空間52にはオイル等の絶縁性の液状媒質が充填される。ボール99は、ベース40に形成された孔99aを介して受圧空間52内に液状媒質を充填した後に該孔を封止する為のものであり、ベース40に溶接等の手段で固着される。
ベース40の受圧空間52側の中央部には半導体形圧力検出装置60が搭載される。圧力検出装置60は、ガラス製の台座62とそれに貼付された圧力検出素子(半導体チップ)64とからなる。圧力検出素子64は、この例においては8つのボンディングパッド(電極)を備え、そのうちの3つは出力信号用の電源入力パッド、アースパッド及び信号出力パッドであり、残る5つは信号調整用パッドである。
半導体形圧力検出装置60(圧力検出素子64)の、アースパッドを除く各ボンディングパッドと端子ピン70とはボンディングワイヤ80で接続(結線)される。また、アースパッドは後述する除電板100とボンディングワイヤ81で接続される。
上述の圧力検知ユニットがカバー10内に配置された後、カバー10の大径の開口部側及び小径の開口部側(リード線94が導出される側)からカバー10の内部に樹脂Pが充填、固化され、これによりカバー10内に圧力検知ユニットが固定される。
半導体形圧力検出素子64はこの圧力変動を検知して電気信号に変換し、端子ピン70を介して電気信号を外部に出力する。
除電板100がベース40上に貼り付けられた状態においては、孔部102aに挿通されたアース端子ピン72の先端部は、除電板100の上面からやや突出している。そして、除電板100とアース端子ピン72との間はハンダ付け110により電気的に接続される。
ハンダ付け110により除電板100とアース端子ピン72を結合するので、平坦面で結合することができる。
図3に示す第2の実施例にあっては、半導体形圧力検出装置60の周囲の一部(側面)に除電板200がベース40上に接着剤等により貼り付けてある。
この除電板200も、半導体形圧力検出装置60のアースパッドとボンディングワイヤ81により接続され、また除電板200と該除電板200に設けられた孔部102aに挿通されたアース端子ピン72との間はハンダ付け210により電気的に接続される。
ハンダ付け210により除電板200とアース端子ピン72を結合するので、平坦面で結合することができる。
また、除電板は、絶縁層を設けることなく、金属板のみで構成されてもよい。
これにより、受圧空間52の高さ寸法を従来の圧力センサのものと同様としたままで、除電板100、200を配設することが可能となり、圧力センサのサイズの変更を必要とすることなくオイル等の封入媒質の除電を効果的に発揮させることができる。
また、上記の構成により、圧力検出素子64のボンディングパッドと端子ピン70とをワイヤボンディングする際に、除電板100、200が邪魔をすることがなく、その作業性が低下することがない。
また、除電板は、使用環境のノイズレベルに応じて、受圧空間内への設置の有無を適宜に選択することが可能である。
また、除電板の高さ位置を半導体形圧力検出装置の高さ位置より低くすることにより、ワイヤボンディングの作業性を損なうことなく圧力センサの製造工程が簡素化され、サイズも従来のものと同様に保つことができる。
なお、除電板100、200の高さ位置は、ガラス台座62の高さ位置よりも低くしても良い。
また、除電板100、200とアース端子ピン72との間はハンダ付け110により電気的に接続されるものとしたが、本発明は特にこれのみに限定されることはなく、カシメ、圧着、圧入、溶接、あるいは導電性接着剤を用いた接着等の手法により、電気的に接続されても良い。
20 接続ナット 30 取付部材
32 流体導入室 40 ベース
50 ダイアフラム 52 受圧空間
60 半導体形圧力検出装置 62 ガラス台座
64 検出素子 70 端子ピン
72 アース端子ピン 74 ハーメチックシール
80、81 ボンディングワイヤ 82 アース用ボンディングワイヤ
90 中継基板 92 コネクタ
94 リード線
100、200 除電板
110、210 ハンダ付け
Claims (4)
- 流体の圧力を受圧するダイアフラムと、
アースパッドを含む複数のボンディングパッドを備えた半導体形圧力検出装置と、
前記ダイアフラムとの間でオイル等の絶縁性媒質が封入された受圧空間が形成され前記受圧空間内に前記半導体形圧力検出装置が設けられるベースと、
前記ベースに植設され前記半導体形圧力検出装置と電気的に接続される複数の端子ピン及び電気回路のゼロ電位と接続される1つのアース端子ピンとを具備した圧力センサであって、
前記ベース上には、前記半導体形圧力検出装置の周囲位置に除電板が設けられており、
前記除電板は、前記ベースからの高さが前記半導体形圧力検出装置の前記ベースからの高さと面一、あるいはそれよりも低い位置に配置されており、
前記除電板は、前記半導体形圧力検出装置のアースパッド及び前記アース端子ピンと電気的に接続されたことを特徴とする圧力センサ。 - 前記除電板は、前記アース端子ピンとハンダ付けにより電気的に接続されたことを特徴とする請求項1記載の圧力センサ。
- 流体の圧力を受圧するダイアフラムと、
アースパッドを含む複数のボンディングパッドを備えた半導体形圧力検出装置と、
前記ダイアフラムとの間でオイル等の絶縁性媒質が封入された受圧空間が形成され前記受圧空間内に前記半導体形圧力検出装置が設けられるベースと、
前記ベースに植設され前記半導体形圧力検出装置と電気的に接続される複数の端子ピン及び電気回路のゼロ電位と接続される1つのアース端子ピンとを具備した圧力センサであって、
前記ベース上には、前記半導体形圧力検出装置の周囲位置の一部に除電板が設けられており、
前記除電板は、前記ベースからの高さが前記半導体形圧力検出装置の前記ベースからの高さと面一、あるいはそれよりも低い位置に配置されており、
前記除電板は、前記半導体形圧力検出装置のアースパッド及び前記アース端子ピンと電気的に接続されたことを特徴とする圧力センサ。 - 前記除電板は、前記アース端子ピンとハンダ付けにより電気的に接続されたことを特徴とする請求項3記載の圧力センサ。
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