JP3051777B2 - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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Description
内燃機関の吸入空気圧や大気圧、排気圧などの圧力を検
出する半導体圧力センサに関する。
い自動車用エンジンは、その運動状態のいかんを問わず
常に最良の燃焼状態になるように制御する必要がある。
そのため、圧力変換器を用いてエンジンの吸気圧力を検
出し、これを電気信号に変換して燃料供給量を電気的に
制御したり、最適な燃焼状態を維持するように点火時期
を制御したり、大気圧の変化を検知して高度補正を行な
ったりする方法が採用されるようになってきた。
力変換器は、耐熱性及び耐震性などに優れたものが要求
され、これを満足するものとして、半導体歪ゲージ型の
圧力センサが広く採用されるようになってきた。
図10に示す。
サの平面図、図9は図8のF−F断面図、図10は図9
のG−G断面図である。
出力ターミナル、3はグランドターミナルであり、4,
5,6,7,8はいずれもセンサ特性チェック用ターミ
ナルである。各ターミナル1〜8はいずれもケース9に
インサートにより固定されており、図示しない回路基板
への挿入を目的として、その肩部10で同一方向にフォ
ーミングされている。
ランドの各ターミナル1〜3と、1本のセンサ特性チェ
ック用ターミナル8が配設され、且つケース9の他側方
に4本のセンサ特性チェック用ターミナル4〜7が配設
されている。
は、その先端部が図示しないセンサ特性チェッカー側の
端子に接続されて、センサが所望の出力特性になるよう
に調節する際に必要なもので、その調節後は不要となる
ものである。
は、感圧ダイヤフラム12を有するセンサ素子13を陽
極接合したガラス台座14が接着剤15によって固定さ
れている。接着剤15としては、感圧ダイヤフラム12
への、ケース9からの応力(外力、熱応力など)伝達を
防止する上で、弾力性を有するものが望ましい。
ゲージ抵抗(図示せず)と、該圧力検出用ゲージ抵抗を
接続してホイートストンブリッジを形成する信号線とが
拡散などの手段で形成されている。センサ素子13のう
ちの感圧ダイヤフラム12以外の外周固定部には、増幅
回路、フィルタ回路、インピーダンス変換回路、温度補
償回路(いずれも図示省略)などが拡散或はスパッタリ
ングなどの手段で形成されている。
及び電極17を介してセンサ素子13の前記所定の回路
部に接続されている。また、センサ出力ターミナル2の
基端部は、ワイヤ18及び電極19を介してセンサ素子
13の前記所定の回路部に接続されており、感圧ダイヤ
フラム12で検出された圧力が、電極19からワイヤ1
8を介してセンサ出力ターミナル2に導出される。ま
た、グランドターミナル3の基端部は、ワイヤ20及び
電極21を介してセンサ素子13の前記所定の回路部に
接続されている。更に、センサ特性チェック用ターミナ
ル4〜8の各基端部は、ワイヤ22及び電極23を介し
てセンサ素子13の前記所定の回路部に接続されてい
る。
サ素子13は環境保護の目的でシリコンゲル24で覆わ
れている。
内蔵されている空間部26に通じる大気孔(大気圧導入
孔)27が穿設されており、ケース9に接着剤28で接
合固定されている。
は、ターミナル1〜8を図示しないコントローラの回路
基板などにハンダ付けなどによって取り付けて使用され
る。このように構成された半導体圧力センサの動作につ
いて説明する。
る場合には、キャップ25の大気孔27を通して感圧ダ
イヤフラム12に導かれた圧力は、該感圧ダイヤフラム
12に歪を与える。この歪は、感圧ダイヤフラム12上
にホイートストンブリッジとして形成された圧力検出用
ゲージ抵抗の値を変化させ、これが圧力信号としてセン
サ素子13に出力され、該センサ素子13上に形成され
た各回路によって温度補償、増幅、ろ波、インピーダン
ス変換がそれぞれ実施されて、ワイヤ18を介してセン
サ出力ターミナル2に出力され、その出力値によって、
大気圧または吸気マニホールド内の圧力を知ることがで
きる。
力センサにあっては、ケース9の両側に延出する各ター
ミナル1〜8をコントローラの回路基板などにハンダ付
けなどにより取り付けて実装するものであるため、ケー
ス9の面が回路基板の面と平行となり、実装時における
半導体圧力センサの投影面積が大きくなって、実装スペ
ースを多くとり、実装密度の向上及び小型化を図る上で
支障をきたす。
〜8は、実装前にセンサの出力特性を合わせる時のみ必
要なもので、出力特性を合わせた後は不要なものであり
ながら、実装状態においてケース9の外側方に長く突出
している。このため、センサ特性チェック用ターミナル
4〜8からノイズが入り易くなって、センサの出力特性
に悪影響を及ぼすと共に、センサ全体が大型化する。
用ターミナル4〜8の先端部を回路基板にハンダ付けす
るという無駄な工程を行なわなければならず、作業工程
が多くなり、製作コストがアップする。
で、その目的とするところは、実装密度の向上及び小型
化を図ることができると共に、センサ特性チェック用タ
ーミナルからノイズが入らず、しかも製作コストの低い
半導体圧力センサを提供することにある。
本発明の第1発明の半導体圧力センサは、ケースにセン
サ素子と、電源・センサ出力・グランドの各ターミナル
と、センサ特性チェック用ターミナルとをそれぞれ固定
し、且つ前記ケースに大気孔を有するキャップを接合し
て成る半導体圧力センサにおいて、前記キャップの側壁
内面に凹部を設け、該凹部に前記センサ特性チェック用
ターミナルの先端部を臨ませたことを特徴とするもので
ある。
力センサは、ケースにセンサ素子と、電源・センサ出力
・グランドの各ターミナルと、センサ特性チェック用タ
ーミナルとをそれぞれ固定し、且つ前記ケースに大気孔
を有するキャップを接合して成る半導体圧力センサにお
いて、前記キャップの側壁に切欠部を設け、該切欠部内
に前記センサ特性チェック用ターミナルの先端部を挿入
したことを特徴とするものである。
ェッカー側の端子をケースの一側外方に若干突出したセ
ンサ特性チェック用ターミナルの先端部に接続する。
チェッカー側の端子をセンサ特性チェック用ターミナル
の先端部から離し、このセンサ特性チェック用ターミナ
ルの先端部をキャップの凹部または切欠部内に位置さ
せ、電源・センサ出力・グランドの各ターミナルのみを
コントローラなどの回路基板にハンダ付けなどで固定し
て実装する。
説明する。
1実施例を示し、図1は半導体圧力センサの一部切欠平
面図、図2は図1のA−A断面図、図3は図2のB−B
断面図である。なお、本実施例において上述した従来と
同一機能部分については、図面に同一符号を付して説明
する。
は、ケース9の一側方に電源・センサ出力・グランドの
各ターミナル1〜3のみを配設し、且つキャップ25の
他側壁内面に図示しないセンサ特性チェッカー側の端子
を挿入し得る凹部29を設け、ケース9の他側方に配設
した4本のセンサ特性チェック用ターミナル4〜7の先
端部を凹部29内に臨ませて、センサ特性チェック終了
後にこの凹部29内に樹脂よりなるポッティング剤30
を充填することにより、ケース9外方に若干突出してい
るセンサ特性チェック用ターミナル4〜7の先端部を密
封する。また、キャップ25の一側壁内面に凹部31を
設けると共に、該一側壁に切欠部32を設け、電源・セ
ンサ出力・グランドの各ターミナル1〜3を直状のまま
で、その先端部を凹部31から切欠部32を介してキャ
ップ25の一側壁外方へ延出し、凹部31内に樹脂より
なるポッティング剤33を充填することにより、電源・
センサ出力・グランドの各ターミナル1〜3の途中を密
封する。更に、電源・センサ出力・グランドの各ターミ
ナル1〜3の先端部を図示しないコントローラの回路基
板などにハンダ付けなどによって取り付け使用するよう
にしたことである。凹部29と31はケース9の下面側
において開口している。
について説明する。
に切断してケース9の成形金型内にセットして該ケース
9を成形することにより、このケース9に各ターミナル
1〜7を組み付ける。この状態においてセンサ特性チェ
ック用ターミナル4〜7の先端部はケース9の一側外方
に若干突出している。
側の端子をセンサ特性チェック用ターミナル4〜7の先
端部に電気的に接続して、センサ特性をチェックする。
そして、センサ特性チェック終了後は、センサ特性チェ
ッカー側の端子をセンサ特性チェック用ターミナル4〜
7の先端部から離して、ケース9にキャップ25を装着
して、その凹部29内にセンサ特性チェック用ターミナ
ル4〜7の先端部を臨ませる。
0を充填してセンサ特性チェック用ターミナル4〜7の
先端部を密封すると共に、キャップ25の凹部31内に
もポッティング剤33を充填することにより、図1〜図
3に示す半導体圧力センサが完成するものである。
ては、電源・センサ出力・グランドの各ターミナル1〜
3のみを、折り曲げずに直状のままでコントローラの回
路基板などにハンダ付けするものである。
ックに際し、センサ特性チェッカー側の端子をセンサ特
性チェック用ターミナル4〜7の先端部に電気的に接続
し得るから、センサ特性チェック用ターミナル4〜7の
先端部がケース9の外方に長く突出しないものでありな
がら、センサ特性チェッカー側の端子との電気的接続に
支障をきたさない。
各ターミナル1〜3のみを折り曲げずに回路基板などに
ハンダ付けするから、折り曲げによる応力がセンサ素子
13部分にかかることがなく、しかも実装時における半
導体圧力センサの投影面積が小さくなり、実装スペース
が少なくて済むので、実装密度が向上し、小型化が図れ
ると共に、ハンダ付けする箇所が少なくて済み、製作工
数を削減し得る。
サ特性チェック用ターミナル4〜7の先端部をキャップ
25の凹部29内に臨ませて該凹部29内に充填したポ
ッティング剤30で密封するから、センサ特性チェック
用ターミナル4〜7からノイズが入らず、センサの出力
特性に悪影響を及ぼすことがないと共に、水等も入らな
いので、センサ特性チェック用ターミナル4〜7の耐久
性が向上する。
所定寸法に切断しておくから、組立後に各ターミナル1
〜7を切断することに起因する応力によるセンサ素子1
3部分への悪影響がなくなる。
周に亘って設けられた嵌合溝で、該嵌合溝34内に、キ
ャップ25の下面に全周に亘って突設された内外二重構
造の嵌合突部35a,35bが嵌合されて接着剤28で
接着固定されている。嵌合溝34の側壁は、接着剤28
の流れ止めの機能を有している。また、嵌合突部35
a,35b相互間には間隙を存しており、接着剤28が
はみ出た場合、嵌合突部35a,35b相互間の間隙内
に溜まるようになっている。
センサの動作は上述した従来と同一であるからその説明
を省略する。
図4〜図7に基づき説明する。
例と同一機能部分については図面に同一符号を付して説
明する。
ーミナル1〜7に対応して切欠部36,37を設け、こ
れらの切欠部36,37内に各ターミナル1〜7を挿入
したものである。また、キャップ25はケース9の上面
全体を覆っている。また、キャップ25の下面の環状突
部25a下面がケース9の上面に接着剤28で接着され
ている。この環状突部25aの内外周部に画成された空
間部31内に、はみ出した接着剤28が溜まる。
をケース9に組み付け後にセンサ特性チェック用ターミ
ナル4〜7を所定寸法に切断(切断部分は図中、2点鎖
線の部分)し、次いでセンサ特性チェックを行なった
後、キャップ25をケース9に装着する。
作及び効果は上述した第1実施例と同一であるからその
説明を省略する。
力センサによれば、キャップの側壁内面に設けた凹部に
センサ特性チェック用ターミナルの先端部を臨ませたか
ら、該先端部からノイズが入ることはなく、該ノイズに
よりセンサ特性が悪影響を受けることがないと共に、全
体形状がコンパクトになる。
・センサ出力・グランドの各ターミナルのみを、コント
ローラの回路基板などにハンダ付けなどにより取り付け
ればよいので、ハンダ付け箇所が少なくて済み、製作工
数を削減し得てコストダウンを図ることができると共
に、実装時における半導体圧力センサの投影面積は、セ
ンサ特性チェック用ターミナルがケース外方に延出しな
い分だけ少なくなり、実装スペースが少なくて済むので
実装密度が向上する。
ーミナルを折り曲げることなく直状のままで回路基板な
どに取り付けることが可能となり、このように取り付け
れば、上述した実装時の投影面積は大幅に小さくなり、
より一層実装密度が向上すると共に、折り曲げによる応
力がセンサ素子部分に作用しないものである。
ば、キャップの側壁に設けた切欠部内にセンサ特性チェ
ック用ターミナルの先端部を挿入したから、上述した請
求項1の半導体圧力センサと同様の効果を奏する。
平面図である。
平面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ケースにセンサ素子と、電源・センサ出
力・グランドの各ターミナルと、センサ特性チェック用
ターミナルとをそれぞれ固定し、且つ前記ケースに大気
孔を有するキャップを接合して成る半導体圧力センサに
おいて、前記キャップの側壁内面に凹部を設け、該凹部
内に前記センサ特性チェック用ターミナルの先端部を臨
ませたことを特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項2】 前記凹部内にポッティング剤を充填する
ことにより、前記センサ特性チェック用ターミナルの先
端部を密封したことを特徴とする請求項1記載の半導体
圧力センサ。 - 【請求項3】 ケースにセンサ素子と、電源・センサ出
力・グランドの各ターミナルと、センサ特性チェック用
ターミナルとをそれぞれ固定し、且つ前記ケースに大気
孔を有するキャップを接合して成る半導体圧力センサに
おいて、前記キャップの側壁に切欠部を設け、該切欠部
内に前記センサ特性チェック用ターミナルの先端部を挿
入したことを特徴とする半導体圧力センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4057548A JP3051777B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4057548A JP3051777B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 半導体圧力センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05223673A JPH05223673A (ja) | 1993-08-31 |
JP3051777B2 true JP3051777B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=13058845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4057548A Expired - Lifetime JP3051777B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3051777B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005308503A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Toyoda Mach Works Ltd | 半導体センサ |
JP5434880B2 (ja) * | 2010-10-12 | 2014-03-05 | 株式会社デンソー | 圧力センサ |
-
1992
- 1992-02-10 JP JP4057548A patent/JP3051777B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05223673A (ja) | 1993-08-31 |
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