JPH0894469A - Capacitive pressure sensor - Google Patents
Capacitive pressure sensorInfo
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- JPH0894469A JPH0894469A JP25457694A JP25457694A JPH0894469A JP H0894469 A JPH0894469 A JP H0894469A JP 25457694 A JP25457694 A JP 25457694A JP 25457694 A JP25457694 A JP 25457694A JP H0894469 A JPH0894469 A JP H0894469A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、流体圧力をダイヤフ
ラムに導いてその歪を静電容量の変化として検出し、圧
力の値を電気的に得る静電容量型圧力センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitance-type pressure sensor that guides fluid pressure to a diaphragm, detects its distortion as a change in capacitance, and electrically obtains a pressure value.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の静電容量型圧力センサは、特公昭
60−34678号公報に開示されるように、セラミッ
クス等の非導電性の円板状の薄板からなり裏面側の中央
部に円板状の第一電極が形成されたダイヤフラムと、こ
れと平行に対面するように第二電極が形成されたベース
基板とからなるものである。そして、第一電極と第二電
極との間隔は、ダイヤフラム及びベース基板の周縁部に
設けられたガラスフリットから成る封着剤により、10
〜数十μm程度の一定の間隔に保持されている。そし
て、ダイヤフラム及びベース基板の両者が、上記間隔を
空けて周縁部が気密状態に接合されている。2. Description of the Related Art As disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-34678, a conventional capacitance type pressure sensor is made of a non-conductive disk-shaped thin plate such as ceramics and has a circular shape at the center on the back side. It is composed of a diaphragm having a plate-shaped first electrode formed thereon and a base substrate having a second electrode formed so as to face the plate-shaped first electrode in parallel. Then, the gap between the first electrode and the second electrode is set to 10 by a sealing agent made of glass frit provided on the peripheral portion of the diaphragm and the base substrate.
It is maintained at a constant interval of about several tens of μm. Then, both the diaphragm and the base substrate are bonded to each other in a hermetically sealed state at their peripheral portions with the above-mentioned interval.
【0003】この静電容量型圧力センサにおいて、ゲー
ジ圧を測定する場合、ダイヤフラムの裏面側即ち、第
一、第二電極が形成された部分の空間が大気圧になって
いなければならない。従って、従来は、ベース基板の中
央部に大気圧導入孔が形成されていたり、ベース基板の
リード端子を差し込む透孔を、リード端子径よりも大き
くして、通気可能な隙間を形成したりしていた。そし
て、この静電容量型圧力センサは、ダイヤフラムに圧力
がかかると、そのダイヤフラムが変位し、第一電極と第
二電極の間の距離が変わり、その電極間の静電容量が変
化し、ゲージ圧を電気的に検知することができるもので
ある。When measuring the gauge pressure in this capacitance type pressure sensor, the space on the back surface side of the diaphragm, that is, the space where the first and second electrodes are formed must be atmospheric pressure. Therefore, conventionally, an atmospheric pressure introducing hole is formed in the central portion of the base substrate, or the through hole for inserting the lead terminal of the base substrate is made larger than the lead terminal diameter to form a ventable gap. Was there. When the pressure is applied to the diaphragm, the capacitance type pressure sensor displaces the diaphragm, the distance between the first electrode and the second electrode changes, the capacitance between the electrodes changes, and the gauge The pressure can be detected electrically.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術のベー
ス基板中央部に透孔を形成した場合、この透孔から埃が
侵入し、検知された容量値に誤差を生じさせ、さらに
は、導電性のゴミの場合、検知不能となる場合もあっ
た。また、リード端子の挿通孔を利用した通気孔の場
合、端子を電極に接続するための導電性ペーストがこの
透孔から電極形成面側に流入し、正確な容量測定を不能
にしてしまう恐れがあった。When a through hole is formed in the central portion of the base substrate of the above-mentioned prior art, dust enters through the through hole and causes an error in the detected capacitance value. In the case of sexual dust, it was sometimes impossible to detect it. Further, in the case of the vent hole using the insertion hole of the lead terminal, the conductive paste for connecting the terminal to the electrode may flow into the electrode formation surface side from the through hole, which may make accurate capacitance measurement impossible. there were.
【0005】この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑
みて成されたもので、簡単な構成で、測定精度が高く、
埃等の侵入の影響のない静電容量型圧力センサを提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has a simple structure and high measurement accuracy.
An object of the present invention is to provide an electrostatic capacitance type pressure sensor that is not affected by the intrusion of dust and the like.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明は、流体の圧力
が印加されるアルミナ等のセラミックスやジルコニア、
シリコン、水晶等の絶縁体のダイヤフラムと、このダイ
ヤフラムの裏面に平面的に印刷または真空蒸着等により
形成された第一電極と、上記ダイヤフラムと一定間隔を
隔てて対面して設けられたアルミナまたはジルコニア等
の絶縁体のベース基板と、このベース基板の表面に形成
され、上記第一電極と対面して同様に設けられた第二電
極とからなり、上記ダイヤフラムとベース基板間の第
一,第二電極が対面する内部空間に連通した通気孔を、
上記ベース基板の周縁部であって上記第二電極が形成さ
れていない箇所に形成した静電容量型圧力センサであ
る。The present invention is directed to ceramics such as alumina or zirconia to which a fluid pressure is applied,
A diaphragm made of an insulator such as silicon or crystal, a first electrode formed on the back surface of the diaphragm by flat printing or vacuum deposition, and alumina or zirconia provided facing the diaphragm at a constant interval. And the like, and a second electrode formed on the surface of the base substrate and similarly provided so as to face the first electrode. Vents communicating with the internal space where the electrodes face,
The electrostatic capacitance type pressure sensor is formed at a peripheral portion of the base substrate, where the second electrode is not formed.
【0007】上記ダイヤフラムとベース基板との間に
は、上記ダイヤフラムと上記ベース基板とを一定間隔を
隔てて対面させる封着剤が設けられ、この封着剤は内側
封着部と外側封着部との二重のリング状に形成され、上
記通気孔が開口した部分は内側封着部が切り欠かれてお
り、さらにこれら内外側封着部の間には、上記第一,第
二電極に各々接続される各端子の端子孔が各々形成さ
れ、この端子孔の形成個所には、上記内外の封着部の間
を部分的に仕切って上記内外の封着部とともに他の部分
の空間と隔離する隔離壁が形成されているものである。A sealing agent is provided between the diaphragm and the base substrate so that the diaphragm and the base substrate face each other with a constant space therebetween. The sealing agent is an inner sealing portion and an outer sealing portion. Is formed in a double ring shape, and the inner sealing portion is cut out at the portion where the vent hole is opened, and the first and second electrodes are formed between these inner and outer sealing portions. A terminal hole is formed for each terminal to be connected, and the terminal hole is formed at a portion where the inner and outer sealing portions are partly partitioned from each other, and the inner and outer sealing portions are combined with other portions of the space. An isolation wall for isolation is formed.
【0008】[0008]
【作用】この発明の静電容量型圧力センサは、ダイヤフ
ラムとベース基板間の内部空間と外部とを連通させる通
気孔を、ベース基板周縁部に形成し、埃や導電性ペース
ト等の異物が、第一,第二電極間に侵入することがない
ようにしたものである。According to the capacitance type pressure sensor of the present invention, the vent hole for communicating the internal space between the diaphragm and the base substrate with the outside is formed in the peripheral portion of the base substrate to prevent foreign matters such as dust and conductive paste. It is designed so that it does not enter between the first and second electrodes.
【0009】[0009]
【実施例】以下この発明の実施例について図面に基づい
て説明する。図1〜図4はこの発明の一実施例を示すも
ので、この実施例の静電容量型圧力センサ10は、流体
の圧力が印加されるアルミナ製の円形のダイヤフラム1
1を有している。このダイヤフラム11は、例えば厚さ
が0.2〜0.6mm程度に形成され、測定圧は10k
g/cm2程度までのものである。ダイヤフラム11の
裏面には、平面的に円形に形成された第一電極13が設
けられている。第一電極13は、金、銀、又は銀パラジ
ウム等の導電性ペーストにより印刷形成されたものや、
真空蒸着により形成されたものである。さらに、ダイヤ
フラム11と一定間隔を隔てて対面して、アルミナ製の
円形のベース基板12が設けられている。このベース基
板12の表面には、第一電極13と対面して同様の方法
により形成された第二電極14が設けられている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of the present invention. A capacitance type pressure sensor 10 of this embodiment is a circular diaphragm 1 made of alumina to which a fluid pressure is applied.
One. The diaphragm 11 is formed to have a thickness of, for example, about 0.2 to 0.6 mm, and the measurement pressure is 10 k.
It is up to about g / cm 2 . On the back surface of the diaphragm 11, a first electrode 13 formed in a plane circular shape is provided. The first electrode 13 is formed by printing a conductive paste such as gold, silver, or silver-palladium,
It is formed by vacuum vapor deposition. Further, a circular base substrate 12 made of alumina is provided so as to face the diaphragm 11 at a constant interval. A second electrode 14 is formed on the surface of the base substrate 12 so as to face the first electrode 13 and formed by a similar method.
【0010】ベース基板12側の第二電極14の外側縁
部には、この第二電極14に接続される端子接続部17
が延長されて形成され、端子接続部17の先端部中央に
端子孔18がベース基板12を貫通して形成されてい
る。また、ベース基板12には、第一電極13に接続さ
れる端子の端子孔19も、この周縁部に同様に形成され
ている。ベース基板12の周縁部には、さらに、端子孔
18,19と並んでベース基板12をを貫通した直径
0.05〜1.0mmの通気孔16が形成されている。At the outer edge of the second electrode 14 on the base substrate 12 side, a terminal connecting portion 17 connected to this second electrode 14 is formed.
Is formed by extension, and a terminal hole 18 is formed at the center of the tip of the terminal connecting portion 17 so as to penetrate the base substrate 12. In addition, in the base substrate 12, a terminal hole 19 of a terminal connected to the first electrode 13 is also formed in the peripheral portion in the same manner. Ventilation holes 16 having a diameter of 0.05 to 1.0 mm are formed in the peripheral portion of the base substrate 12 so as to line up with the terminal holes 18 and 19 and penetrate the base substrate 12.
【0011】ダイヤフラム11とベース基板12とは、
その周縁部にガラスフリットによる封着剤15が設けら
れ、第一電極13と第二電極14とが、互いに10〜3
0μmの範囲内で所定の間隔を隔てて対面し、その内部
空間が気密状態に形成されている。この封着剤15に
は、ダイヤフラム11とベース基板12との間を一定間
隔に形成するために、例えば中に一定の大きさのセラミ
ックビーズが混合されているものである。また、この封
着剤15による封着部は、図1、図2に示すように、内
側封着部15aと外側封着部15bとからなり、さら
に、この間にも、封着剤15を点在させて、強力且つ確
実に接合するように形成されている。また、内側封着部
15aには、所々切り取られた切り欠き部15cが形成
されている。外側封着部15bは、ダイヤフラム11と
ベース基板12の周縁部全周を覆い、連続した形状でダ
イヤフラム11とベース基板12間の空間部を、通気孔
16以外では密閉状態になるように形成されている。The diaphragm 11 and the base substrate 12 are
A sealing agent 15 made of glass frit is provided on the peripheral portion thereof, and the first electrode 13 and the second electrode 14 are 10 to 3 each other.
They face each other at a predetermined distance within a range of 0 μm, and their internal space is formed in an airtight state. In order to form the gap between the diaphragm 11 and the base substrate 12 at a constant interval, for example, the sealing agent 15 is mixed with ceramic beads of a certain size. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the sealing portion with the sealing agent 15 is composed of an inner sealing portion 15a and an outer sealing portion 15b. It is made to exist, and is formed so as to bond strongly and securely. Further, the inner sealing portion 15a is formed with cutout portions 15c which are cut out in places. The outer sealing portion 15b covers the entire periphery of the diaphragm 11 and the base substrate 12 and is formed in a continuous shape so that the space between the diaphragm 11 and the base substrate 12 is hermetically sealed except for the ventilation holes 16. ing.
【0012】封着剤15による内側封着部15a及び外
側封着部15b間には、端子挿通孔18,19が位置し
ている。端子挿通孔18,19は、封着剤15により、
内側封着部15aと外側封着部15b間に形成された二
対の隔離壁21,22によって、内側封着部15a及び
外側封着部15b間の空間部と隔離されている。また通
気孔16が位置した部分の内側封着部15aは、切除さ
れ、内側封着部15aと外側封着部15b間は、一対の
隔離壁23で囲まれている。Terminal insertion holes 18 and 19 are located between the inner sealing portion 15a and the outer sealing portion 15b by the sealing agent 15. The terminal insertion holes 18 and 19 are
Two pairs of isolation walls 21 and 22 formed between the inner sealing portion 15a and the outer sealing portion 15b are isolated from the space between the inner sealing portion 15a and the outer sealing portion 15b. The inner sealing portion 15a at the portion where the vent hole 16 is located is cut off, and the inner sealing portion 15a and the outer sealing portion 15b are surrounded by a pair of isolation walls 23.
【0013】この実施例の静電容量型圧力センサの組立
方法は、第一,第二電極13,14を、印刷や真空蒸着
等により、ダイヤフラム11及びベース基板12に各々
形成する。そして、このダイヤフラム11及びベース基
板12を対面させ、封着剤15を介してその封着剤15
を加熱溶融して封着し、ダイヤフラム11とベース基板
12間の内部空間が冷却した後、端子孔18,19に導
電性ペーストと共に各々端子を挿入し、各電極と電気的
に接続させるものである。In the method of assembling the capacitance type pressure sensor of this embodiment, the first and second electrodes 13 and 14 are formed on the diaphragm 11 and the base substrate 12 by printing, vacuum deposition or the like. Then, the diaphragm 11 and the base substrate 12 are made to face each other, and the sealing agent 15 is interposed via the sealing agent 15.
After heating and melting and sealing, and cooling the inner space between the diaphragm 11 and the base substrate 12, each terminal is inserted together with the conductive paste into the terminal holes 18 and 19 to electrically connect with each electrode. is there.
【0014】この実施例の静電容量型圧力センサによれ
ば、通気孔16から異物が内部に侵入しても、第一,第
二電極13,14間に入り込まないので、埃等による悪
影響を無くすことができる。また、端子を端子孔18,
19に挿入する際にも、端子孔18,19の開口部は、
内外封着部15a,15b及び隔壁21,22に囲まれ
ており、導電性ペーストが第一,第二電極13,14間
に侵入することが無いものである。According to the capacitance type pressure sensor of this embodiment, even if a foreign matter enters the inside through the vent hole 16, it does not enter between the first and second electrodes 13 and 14, so that there is no adverse effect due to dust or the like. It can be lost. In addition, the terminal is connected to the terminal hole 18,
Even when inserting into 19, the openings of the terminal holes 18 and 19 are
It is surrounded by the inner and outer sealing parts 15a and 15b and the partitions 21 and 22, and the conductive paste does not enter between the first and second electrodes 13 and 14.
【0015】尚、この発明の静電容量型圧力センサは、
上記の実施例に限定されるものではなく、通気孔の位置
は、ダイヤフラムとベース基板間の周囲を封着剤で気密
状態に封着された内部空間の周縁部近傍であれば良い。The capacitance type pressure sensor of the present invention is
The position of the vent hole is not limited to the above-mentioned embodiment, and may be in the vicinity of the peripheral edge portion of the internal space where the periphery between the diaphragm and the base substrate is hermetically sealed with the sealing agent.
【0016】[0016]
【発明の効果】この発明の静電容量型圧力センサは、ダ
イヤフラム内の圧力をゲージ圧にする通気孔が、周縁部
に設けられ、内部に埃等が侵入しても、測定用の電極間
の静電容量には影響を与えないものである。また、端子
孔開口部の内側の電極側に、封着剤を位置させることに
より測定用の電極間に導電性の物質が侵入しないもので
ある。According to the capacitance type pressure sensor of the present invention, the vent hole for making the pressure in the diaphragm a gauge pressure is provided in the peripheral portion, and even if dust or the like enters inside, the gap between the electrodes for measurement is measured. It does not affect the capacitance of. Further, by placing a sealing agent on the electrode side inside the terminal hole opening, a conductive substance does not enter between the measurement electrodes.
【図1】この発明の第一実施例の静電容量型圧力センサ
の封着剤及び電極パターン図である。FIG. 1 is a pattern diagram of a sealing agent and electrodes of a capacitance type pressure sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この実施例の静電容量型圧力センサの図1にお
けるA−A線での断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 of the capacitance type pressure sensor of this embodiment.
【図3】この実施例の静電容量型圧力センサのベース基
板の底面図である。FIG. 3 is a bottom view of the base substrate of the capacitance type pressure sensor of this embodiment.
【図4】図3のB−B線断面図である。4 is a sectional view taken along line BB of FIG.
10 静電容量型圧力センサ 11 ダイヤフラム 12 ベース基板 13 第一電極 14 第二電極 15 封着剤 15a 内側封着部 15b 外側封着部 16 通気孔 18,19 端子孔 21,22,23 隔離壁 10 Capacitance type pressure sensor 11 Diaphragm 12 Base substrate 13 First electrode 14 Second electrode 15 Sealing agent 15a Inner sealing part 15b Outer sealing part 16 Vent hole 18,19 Terminal hole 21,22,23 Separation wall
Claims (3)
フラムと、このダイヤフラムの裏面に平面的に形成され
た第一電極と、上記ダイヤフラムと一定間隔を隔てて対
面して設けられた絶縁体のベース基板と、このベース基
板の表面に形成され、上記第一電極と対面して同様に設
けられた第二電極と、上記第一、第二電極が対面する内
部空間に連通した通気孔を、上記ベース基板の周縁部で
あって上記第二電極が形成されていない箇所に形成した
静電容量型圧力センサ。1. A diaphragm of an insulator to which a fluid pressure is applied, a first electrode planarly formed on the back surface of the diaphragm, and an insulator provided so as to face the diaphragm at a constant interval. Of the base substrate, a second electrode formed on the surface of the base substrate and similarly provided facing the first electrode, and a vent hole communicating with the internal space where the first and second electrodes face each other. A capacitance type pressure sensor formed at a peripheral portion of the base substrate where the second electrode is not formed.
一,第二電極に各々接続される各端子の端子孔が各々形
成され、この端子孔は、上記ダイヤフラムと上記ベース
基板とを一定間隔を隔てて対面させる封着剤により囲ま
れている請求項1記載の静電容量型圧力センサ。2. A terminal hole for each terminal connected to each of the first and second electrodes is formed in a peripheral portion of the base substrate, and the terminal hole keeps the diaphragm and the base substrate constant. The capacitance type pressure sensor according to claim 1, wherein the capacitance type pressure sensor is surrounded by a sealing agent that faces each other with a space.
は、上記ダイヤフラムと上記ベース基板とを一定間隔を
隔てて対面させる封着剤が設けられ、この封着剤は内側
封着部と外側封着部との二重のリング状に形成され、上
記通気孔が開口した部分は内側封着部が切り欠かれてお
り、上記内外側封着部の間には、上記第一,第二電極に
各々接続される各端子の端子孔が各々形成され、この端
子孔の形成個所には、上記内外の封着部の間を部分的に
仕切って上記内外の封着部とともに他の部分の空間と隔
離する隔離壁が形成されている請求項1記載の静電容量
型圧力センサ。3. A sealing agent is provided between the diaphragm and the base substrate, the sealing agent facing the diaphragm and the base substrate with a constant space therebetween, and the sealing agent is provided with an inner sealing portion and an outer sealing portion. The inner sealing portion is cut out at a portion where the vent hole is opened, and the first and second electrodes are formed between the inner and outer sealing portions. A terminal hole for each terminal connected to each of the above is formed, and at the location of the terminal hole, the inner and outer sealing portions are partly partitioned from each other, and the inner and outer sealing portions are combined with other spaces. The capacitive pressure sensor according to claim 1, wherein an isolation wall is formed to isolate the capacitance pressure sensor from.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25457694A JPH0894469A (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Capacitive pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25457694A JPH0894469A (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Capacitive pressure sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0894469A true JPH0894469A (en) | 1996-04-12 |
Family
ID=17266964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25457694A Pending JPH0894469A (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Capacitive pressure sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0894469A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012154953A (en) * | 2006-12-25 | 2012-08-16 | Kyocera Corp | Package for pressure sensor, its manufacturing method, and pressure sensor |
-
1994
- 1994-09-21 JP JP25457694A patent/JPH0894469A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012154953A (en) * | 2006-12-25 | 2012-08-16 | Kyocera Corp | Package for pressure sensor, its manufacturing method, and pressure sensor |
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