JPH02272338A - 圧力センサおよびその製造方法 - Google Patents
圧力センサおよびその製造方法Info
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- JPH02272338A JPH02272338A JP1095702A JP9570289A JPH02272338A JP H02272338 A JPH02272338 A JP H02272338A JP 1095702 A JP1095702 A JP 1095702A JP 9570289 A JP9570289 A JP 9570289A JP H02272338 A JPH02272338 A JP H02272338A
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Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
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。
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、各種制御機器や自動車エンジン制御などに使
用される圧力センサに関するものである。
用される圧力センサに関するものである。
従来の技術
従来より各種の圧力センサは各種制御機器に広く使用さ
れてきた。近年は特に、自動車エンジンを制御するため
の圧力センサのニーズが多くなっている。自動車用は使
用環境が厳しく、高精度が要求される几め、現在使用の
圧力センサとしては静電容量式、半導体式の２つの方式
にほぼ限定されている。
れてきた。近年は特に、自動車エンジンを制御するため
の圧力センサのニーズが多くなっている。自動車用は使
用環境が厳しく、高精度が要求される几め、現在使用の
圧力センサとしては静電容量式、半導体式の２つの方式
にほぼ限定されている。
発明が解決しようとする課題
しかし、上記２種の従来の圧力センサはそれぞれ欠点を
有し、改善が望まれている。すなわち、静電容量式にお
いてはセンサ素子以外に出力用の電子回路を必要とする
ため価格が高く、半導体方式は回路を素子内に含むもの
のその製造に半導体製造プロセスを使用し、比較的大面
積であるためやはシ価格が高くなる問題がある。
有し、改善が望まれている。すなわち、静電容量式にお
いてはセンサ素子以外に出力用の電子回路を必要とする
ため価格が高く、半導体方式は回路を素子内に含むもの
のその製造に半導体製造プロセスを使用し、比較的大面
積であるためやはシ価格が高くなる問題がある。
それゆえに、本発明の目的は低価格で自動車エンジンま
わりのように厳しい環境条件においても安定な特性を示
す圧力センサを提供することである。
わりのように厳しい環境条件においても安定な特性を示
す圧力センサを提供することである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するため、本発明は密閉された容器の１
面に薄膜抵抗体を積層した薄板基板を設けた構成とする
ものである。
面に薄膜抵抗体を積層した薄板基板を設けた構成とする
ものである。
作用
上記構成とすることによシ、従来の圧力センサでは困難
であった耐環境性に優れ、低価格でかつ精度の良い圧力
センサが得られることになる。
であった耐環境性に優れ、低価格でかつ精度の良い圧力
センサが得られることになる。
実施例
以下、本発明の実施例につき図面を用いて説明する。
第１図体）は本発明の圧力センサの断面図を示している
。耐圧性容器１の１ＵＩｊｉに気密状態で固定された薄
板基板２０片面に薄膜抵抗体３が形成され、薄膜抵抗体
３から電極４．リード線６およびシール６を経由して出
力が外部に取り出されている。
。耐圧性容器１の１ＵＩｊｉに気密状態で固定された薄
板基板２０片面に薄膜抵抗体３が形成され、薄膜抵抗体
３から電極４．リード線６およびシール６を経由して出
力が外部に取り出されている。
本発明の圧力センサは同じく気密状態で固定された蓋７
を通じて被検知物に接続されている。
を通じて被検知物に接続されている。
被検知物の圧力が変化すると第１図（′ｂ）に示すよう
に薄板基板２が変形し、薄膜抵抗体３の抵抗値が変化し
て圧力変化を検知する。なお、第１図（ｂ）は理解し易
いように変化を過大に表現している。
に薄板基板２が変形し、薄膜抵抗体３の抵抗値が変化し
て圧力変化を検知する。なお、第１図（ｂ）は理解し易
いように変化を過大に表現している。
ここに使用できる薄膜抵抗体３としては従来公知の抵抗
体があり、例えば、金属薄膜、酸化金属薄膜、金属の窒
化物、ホウ化物、炭化物などの薄膜がある。これらの中
でも、環境変化を考慮した場合は金属単体の薄膜よりは
金属の化合物のほうがより好ましい。ただし、耐圧性容
器１内を真空にするか、不活性ガスを充填する場合は金
属薄膜でも使用可能である。
体があり、例えば、金属薄膜、酸化金属薄膜、金属の窒
化物、ホウ化物、炭化物などの薄膜がある。これらの中
でも、環境変化を考慮した場合は金属単体の薄膜よりは
金属の化合物のほうがより好ましい。ただし、耐圧性容
器１内を真空にするか、不活性ガスを充填する場合は金
属薄膜でも使用可能である。
上記薄膜抵抗体３を形成する手段としてはスパッタや蒸
着等の従来公知の方法も使用できるが、生産コストの低
減を考慮する場合はスプレー法。
着等の従来公知の方法も使用できるが、生産コストの低
減を考慮する場合はスプレー法。
ミスト法等の熱分解法や、印刷、熱分解法による薄膜抵
抗の形成法（特開昭６６３−１ａ４３ｏｖ公報に開示の
製造方法による）が好ましい。特に上記印刷、熱分解法
により形成された抵抗体は超微粒子の焼結体からなるた
め、圧力変化に対する感度が高く、本発明の目的に適し
ている。またこの抵抗体は抵抗温度係数の調節が容易で
あるため、広い温度範囲にわたって使用される自動車用
のセンサとして好適である。
抗の形成法（特開昭６６３−１ａ４３ｏｖ公報に開示の
製造方法による）が好ましい。特に上記印刷、熱分解法
により形成された抵抗体は超微粒子の焼結体からなるた
め、圧力変化に対する感度が高く、本発明の目的に適し
ている。またこの抵抗体は抵抗温度係数の調節が容易で
あるため、広い温度範囲にわたって使用される自動車用
のセンサとして好適である。
上記印刷、熱分解法による抵抗体薄膜３の製造原料とし
ては、金属の塩化物、硝酸塩などの従来公知の無機材料
も使用可能であるか、金属を化学溝造中に有する有機化
合物がより好ましい結果を与える。すなわち、上記化合
物を溶剤に溶解し、印刷特性の改良のためにその池の添
加剤を添加して製造したインキを使用し、パターン状に
印刷し、焼成することにより、膜厚１００ないし２００
゜人で線間線幅それぞれ１００μｍの精密な抵抗体のパ
ターンを容易に形成することができる。従来の薄膜抵抗
体のパターン形成にはエツチングが不可欠であったこと
を考慮すると本発明が資源面、環境保護の面で優れたも
のであることが判る。
ては、金属の塩化物、硝酸塩などの従来公知の無機材料
も使用可能であるか、金属を化学溝造中に有する有機化
合物がより好ましい結果を与える。すなわち、上記化合
物を溶剤に溶解し、印刷特性の改良のためにその池の添
加剤を添加して製造したインキを使用し、パターン状に
印刷し、焼成することにより、膜厚１００ないし２００
゜人で線間線幅それぞれ１００μｍの精密な抵抗体のパ
ターンを容易に形成することができる。従来の薄膜抵抗
体のパターン形成にはエツチングが不可欠であったこと
を考慮すると本発明が資源面、環境保護の面で優れたも
のであることが判る。
上記薄膜抵抗体３は耐圧性容器１の内部に形成されても
外部に形成されても出力感度に変化はあまりないが、通
常耐圧性容器１の外部は種４の条件にさらされるため、
長期の信頼性を考慮する場合は耐圧性容器１の内部に薄
膜抵抗体３を形成することがより好ましい。ただし、第
２図に示すように、耐圧性容器１の外に薄膜抵抗体３を
形成しても、薄膜抵抗体３および必要によりリード線６
の取り出し用の電極４がガラス、樹脂等の信頼性に優れ
た絶縁層８により保護されてあれば実用上使用可能であ
り、かつ、第２図に示すように接続用のパイプ９等から
リード線５を増り出すことができ、ハーメチックシール
等が不要になるため材料コストを低下させることができ
る。
外部に形成されても出力感度に変化はあまりないが、通
常耐圧性容器１の外部は種４の条件にさらされるため、
長期の信頼性を考慮する場合は耐圧性容器１の内部に薄
膜抵抗体３を形成することがより好ましい。ただし、第
２図に示すように、耐圧性容器１の外に薄膜抵抗体３を
形成しても、薄膜抵抗体３および必要によりリード線６
の取り出し用の電極４がガラス、樹脂等の信頼性に優れ
た絶縁層８により保護されてあれば実用上使用可能であ
り、かつ、第２図に示すように接続用のパイプ９等から
リード線５を増り出すことができ、ハーメチックシール
等が不要になるため材料コストを低下させることができ
る。
なお、耐圧性容器１の内部に形成された薄膜抵抗体３に
おいても、さらに信頼性向上のため絶縁材料により保護
し得ることは当然である。
おいても、さらに信頼性向上のため絶縁材料により保護
し得ることは当然である。
上記薄膜抵抗体３を積層する薄板基板２の材料としては
気体を透過せず、薄膜抵抗体３の形成時の温度に耐えか
つ一定の機械強度を有するものであればどのような材料
でも使用できるが、一般的には耐熱性２機械強度などを
考慮してアルミナ。
気体を透過せず、薄膜抵抗体３の形成時の温度に耐えか
つ一定の機械強度を有するものであればどのような材料
でも使用できるが、一般的には耐熱性２機械強度などを
考慮してアルミナ。
部分安定化ジルコニア等のセラミック基板または、石英
板、ガラス板、ホーロー板などを使用することができる
。薄板基板２の厚みは要求される圧力センサの感度によ
り変化し得るが近年２０μｍ程度の薄板も入手可能であ
り、これ以上の厚みがあれば実用的に使用可能である。
板、ガラス板、ホーロー板などを使用することができる
。薄板基板２の厚みは要求される圧力センサの感度によ
り変化し得るが近年２０μｍ程度の薄板も入手可能であ
り、これ以上の厚みがあれば実用的に使用可能である。
以下具体的な実施例につき述べる。
（実施例１）
市販の５０μｍのアルミナ板上に２エチルヘキサン酸ル
テニウム、２エチルヘキサン酸コバルトと増粘用樹脂か
らなる印刷インキをスクリーン印刷によりパターン状に
印刷し、６５０℃で焼成して抵抗体のパターンを形成し
た。形成された抵抗体は面積抵抗１ｏＯΩ／口、抵抗温
度係数が＋３０ｐｐｍのものであり、アスペクト比を６
０にして全抵抗５にΩとした。次いで、抵抗の両端に銀
ペーストを印刷、焼成した後、半田付でリード線を接続
した。続いて定法により焼成して製造したアルミナ製の
凹型容器の上面に第１図に示すごとく上記アルミナ板を
抵抗体部分を容器の内側にして内圧７６ＱｍｍＨｇで接
着して圧力センサを製造した。
テニウム、２エチルヘキサン酸コバルトと増粘用樹脂か
らなる印刷インキをスクリーン印刷によりパターン状に
印刷し、６５０℃で焼成して抵抗体のパターンを形成し
た。形成された抵抗体は面積抵抗１ｏＯΩ／口、抵抗温
度係数が＋３０ｐｐｍのものであり、アスペクト比を６
０にして全抵抗５にΩとした。次いで、抵抗の両端に銀
ペーストを印刷、焼成した後、半田付でリード線を接続
した。続いて定法により焼成して製造したアルミナ製の
凹型容器の上面に第１図に示すごとく上記アルミナ板を
抵抗体部分を容器の内側にして内圧７６ＱｍｍＨｇで接
着して圧力センサを製造した。
接着は双方のアルミナ表面を無電解めっきにより銅めっ
きした後半田付けして行い、リード線はあらかじめアル
ミナ容器に開けた穴に接着されたハーメチックシールを
介して摩り出した。
きした後半田付けして行い、リード線はあらかじめアル
ミナ容器に開けた穴に接着されたハーメチックシールを
介して摩り出した。
次いでこのセンサに第１図に示すごとく機密性の蓋を増
り付け、圧力を変化させて圧力センサの抵抗値変化を測
定した結果を第３図に実線で示す。
り付け、圧力を変化させて圧力センサの抵抗値変化を測
定した結果を第３図に実線で示す。
第３図より本実施例の圧力センサが実用上十分な圧力感
度を有していることがわかる。
度を有していることがわかる。
（実施例２）
実施例１においてアルミナに変えて鋼鉄で容器を作り、
薄板に３０μｍのジルコニア板を使用シてつくったセン
サの感度を第３図に破線で示す。
薄板に３０μｍのジルコニア板を使用シてつくったセン
サの感度を第３図に破線で示す。
（実施例３）
実施例１においてアルミナ薄板に変えて２００μｍのホ
ウ珪酸ガラス板を用いて製造した圧力センサの感度を第
３図に一点鎖線で示す。
ウ珪酸ガラス板を用いて製造した圧力センサの感度を第
３図に一点鎖線で示す。
発明の効果
以上の実施例の記載かられかるように本発明にかかる圧
力センサは簡単な構造で高い圧力感度を示すものであり
、安価で高感度かつ高信頼性の圧力センサである。
力センサは簡単な構造で高い圧力感度を示すものであり
、安価で高感度かつ高信頼性の圧力センサである。
なお、上記実施例においては圧力容器内の圧力を大気圧
としたが、通常行われるように容器内を真空にして製造
しても同様に感度が得られるのは当然である。
としたが、通常行われるように容器内を真空にして製造
しても同様に感度が得られるのは当然である。
第１図ａ、ｂは本発明にかかる圧力センサの動作原理を
示す概略構成図、第２図は本発明の池の実施形態を示す
概略構成図、第３図は本発明にかかる圧力センサの感度
を示す図である。 １・・・・・・耐圧性容器、２・・・・・薄板基板、３
・・・・・・薄膜抵抗体、４・・・・・・電極、６・・
・・・・リード線、７・・・・・・蓋、８・・・・・・
絶縁層。
示す概略構成図、第２図は本発明の池の実施形態を示す
概略構成図、第３図は本発明にかかる圧力センサの感度
を示す図である。 １・・・・・・耐圧性容器、２・・・・・薄板基板、３
・・・・・・薄膜抵抗体、４・・・・・・電極、６・・
・・・・リード線、７・・・・・・蓋、８・・・・・・
絶縁層。
Claims (8)
- （１）密閉された耐圧性容器の１面に薄膜抵抗体を形成
した薄板基板を固定してなる圧力センサ。 - （２）薄膜抵抗体が金属酸化物，金属窒素化物，金属ホ
ウ化物の１つないしはその混合物である請求項１記載の
圧力センサ。 - （３）薄膜抵抗体が金属化合物の熱分解により製造され
たものである請求項１記載の圧力センサ。 - （４）薄膜抵抗体が、化学構造中に金属を有する有機化
合物を主たる要素とするインキの塗布または印刷にひき
続く熱分解により製造されたものである請求項１記載の
圧力センサ。 - （５）薄膜抵抗体が密閉された耐圧性容器の内面に形成
されてなる請求項１記載の圧力センサ。 - （６）薄膜抵抗体が絶縁材料により保護されてなる請求
項１記載の圧力センサ。 - （７）絶縁材料により保護されてなる薄膜抵抗体が密閉
された耐圧性容器の外面に形成されてなる請求項１記載
の圧力センサ。 - （８）絶縁材料がガラスまたは樹脂である請求項６記載
の圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1095702A JPH02272338A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | 圧力センサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1095702A JPH02272338A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | 圧力センサおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02272338A true JPH02272338A (ja) | 1990-11-07 |
Family
ID=14144836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1095702A Pending JPH02272338A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | 圧力センサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02272338A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0658706A (ja) * | 1992-08-13 | 1994-03-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 歪センサ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60186727A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-24 | Aisin Seiki Co Ltd | 圧力センサ |
| JPS62214327A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-21 | マレリ・オ−トロニカ・ソシエタ・ペル・アチオニ | 厚膜センサ− |
| JPS63164301A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜抵抗器の製造方法 |
-
1989
- 1989-04-14 JP JP1095702A patent/JPH02272338A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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