JPH10300611A - 圧力検出装置 - Google Patents
圧力検出装置Info
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- JPH10300611A JPH10300611A JP11087897A JP11087897A JPH10300611A JP H10300611 A JPH10300611 A JP H10300611A JP 11087897 A JP11087897 A JP 11087897A JP 11087897 A JP11087897 A JP 11087897A JP H10300611 A JPH10300611 A JP H10300611A
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Abstract
みを吸収ないし軽減することにより圧力センサへの影響
を少なくするとともに、封入液の封止性能を向上させ
る。 【解決手段】 上面中央部に圧力センサ5が設置された
基体4の外周部を薄肉部4Aとする。この薄肉部4Aの
下面側に、プロジェクション溶接部17と環状溝26を
形成する。環状溝26は、プロジェクション溶接部17
の内側に設けられ、基体4に生じる応力が集中すること
で他への影響を少なくする。また、基体4の歪みや撓み
を吸収する。したがって、圧力センサ5は影響を受け
ず、正確に圧力を検出することができ、またシール材1
6に亀裂等が生じることがなく封入液11の漏洩を防止
することができる。
Description
検出する圧力検出装置に関する。
圧力検出装置としては種々提案されている(例:実開昭
59−135654号公報、特公昭58−47013号
公報等)。この種の圧力検出装置は、半導体基板の表面
に不純物の拡散もしくはイオン打ち込み技術によりピエ
ゾ抵抗領域として作用するゲージを形成するとともに、
Alの蒸着等によりリードを形成し、裏面の一部をエッ
チングによって除去することにより厚さ20μm〜50
μm程度の起歪部、すなわちダイアフラムを形成した圧
力センサを用い、ダイアフラムの表面または表裏面に測
定圧力を加えると、ダイアフラムの変形に伴いゲージの
比抵抗が変化し、この時の抵抗変化に伴う出力電圧を検
出し、圧力または差圧を測定するものである。
す。この圧力検出装置1は、SUS316等の金属によ
って形成されたパッケージ2の上面中央部に収納部3を
設け、この収納部3内に基体4を介して圧力センサ5と
オイルスペーサ6を収納し、ダイアフラム7によって収
納部3を液密に封止している。オイルスペーサ6は通常
アルミナ等のセラミックスによって製作され、基体4上
に接着固定されている。また、オイルスペーサ6の内部
には、前記圧力センサ5とリードピン9の一端部を収納
する収納部10が形成され、この収納部10内に前記ダ
イアフラム7に加わる被測定圧力P1 を前記圧力センサ
5に伝達するシリコンオイル等の封入液11が封入され
ている。そして、オイルスペーサ6の上面には、前記ダ
イアフラム7とオイルスペーサ6との間に形成されたダ
イアフラム裏側室12と前記収納部10とを連通する連
通孔13が形成されている。
表面に不純物の拡散もしくはイオン打ち込み技術により
ピエゾ抵抗領域として作用するゲージが形成されたセン
サチップ5Aを備え、このセンサチップ5Aがガラス製
の台座14の上面に陽極接合されている。台座14とし
ては、センサチップ5Aを接合するときの熱歪みがセン
サチップ5Aに伝わると圧力検出装置1の温度特性を低
下させ零点シフトの原因となるため、センサチップの熱
膨張係数に近似した熱膨張係数を有する材料、例えばパ
イレックスガラス、セラミックス等を用いている。
記台座14と熱膨張係数が略等しい材料、例えばコバー
ルによって形成され、前記リードピン9が貫通して設け
られている。このリードピン9が貫通する基体4の挿通
孔15は、基体4とリードピン9との電気的絶縁および
封入液11の漏洩を防止するためにシール材16によっ
てハーメチックシールされている。このような基体4
は、前記パッケージ2に対して封入液11の漏洩を防止
するため通常プロジェクション溶接によって溶接されて
いる。そのため、基体4の下面外周寄りには環状の突起
17(プロジェクション溶接部)が一体に突設され、こ
のプロジェクション溶接部17を前記収納部3の内底面
3aに溶接している。プロジェクション溶接とは、溶接
物に突起(プロジェクションまたはエンボスともいう)
を作ったり、溶接物の加工時に存在する凸部とかエッジ
を用い、その部位を被溶接物に圧力を加えて押し付けな
がら電流を流すことにより極めて短時間に溶接する方法
で、通常の溶接と比べて圧力を加えながら溶接する点で
異なっている。
用いる場合は、センサチップ5Aの下面側にも被測定圧
力(P2 )を導き、差圧(P1 −P2 )を検出するよう
にすればよい。その場合、パッケージ2の下面側に収納
部3に連通する圧力導入口を形成し、この圧力導入口に
導かれた被測定圧力(P2 )を基台4および台座14の
内部を通ってセンサチップ5Aに導くようにすればよ
い。なお、18はパッケージ2の封入液封入孔19を封
止する封止ボール、20は止めねじ、21はダイアフラ
ム7の溶接リング、22はセンサチップ5Aとリードピ
ン9を電気的に接続する金線である。
出装置1においては、基体4をパッケージ2にプロジェ
クション溶接によって接合し、パッケージ2と基体4と
の隙間Gを液密に封止し、基体4の挿通孔15をシール
材16によってシールすることにより封入液11の漏洩
を防止していた。しかしながら、プロジェクション溶接
すると、その時生じる歪みや冷却時の収縮による内部応
力が基体4に生じ、封入液11の封止性能を低下させる
という問題があった。すなわち、内部応力が発生する
と、リードピン9の挿通孔15をハーメチックシールし
ているシール材16に亀裂等が生じ、この亀裂が成長し
て大きくなると封入液11がシール材16を通して挿通
孔15から漏れる。また、基体4に歪みが生じると圧力
センサ5が影響を受けるため、正確な圧力を検出できな
い。さらに、プロジェクション溶接部17は収納部3の
内底面3aと基体4の下面との間に微小ではあるが隙間
(30〜50μm)を形成しているため、測定時の被測
定圧力P1 が圧力センサ5に加わると基体4が撓み、そ
の応力が台座14を介してセンサチップ5Aに伝わり、
悪影響を及ぼすという問題もあった。
めになされたもので、その目的とするところは、溶接時
における歪みおよび測定時における撓みを吸収ないし軽
減することにより圧力センサへの影響を少なくするとと
もに、封入液の封止性能を向上させるようにした圧力検
出装置を提供することにある。
に本発明は、パッケージ内に基体を介して収納された圧
力センサと、前記基体にハーメチックシールされて貫通
するリードピンとを備え、前記圧力センサに封入液を介
して圧力を伝達する圧力検出装置において、前記基体の
外周部に薄肉部を設け、この薄肉部の少なくともいずれ
か一方の面に応力吸収用の環状溝を形成するとともに、
この環状溝より外側に位置する環状のプロジェクション
溶接部を前記薄肉部の下面側に一体に突設し、このプロ
ジェクション溶接部を前記収納部の内底面にプロジェク
ション溶接したものである。
をパッケージにプロジェクション溶接するとき、加圧に
よる歪み、溶接時の熱歪みおよび冷却時の収縮による内
部応力が基体の外周部寄りに設けられた環状溝に集中す
る。したがって、圧力センサやシール材への影響を軽
減、ないし排除することができる。また、測定時の被測
定圧力による基体の撓みも吸収するので、正確に圧力を
検出することができ、また封入液の漏洩を防止し得る。
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る圧
力検出装置の一実施の形態を示す断面図、図2は図1の
A部の拡大図である。なお、図中従来技術の欄で示した
構成部材等と同一のものについては同一符号をもって示
し、その説明を適宜省略する。これらの図において、上
面中央部に圧力センサ5が設置された基体4の外周部
は、上面側に溝25が全周にわたって形成されることに
より薄肉部4Aを形成している。またこの薄肉部4Aの
下面側には、プロジェクション溶接部17と環状溝26
が形成されている。環状溝26は、プロジェクション溶
接部17の溶接時および測定時に基体4に生じる応力を
集中させることにより圧力センサ5等への影響を少なく
するためのもので、薄肉部4Aの基部付近に形成される
ことにより前記プロジェクション溶接部17より内側に
位置している。環状溝26の深さdは0.3mm程度
で、プロジェクション溶接部17の突出寸法より大きく
設定されている。
26を薄肉部4Aの下面側に形成した例を示したが、こ
れに限らず図3(a)に示すように薄肉部4Aの上下面
にそれぞれ形成したり、あるいは上面のみに形成しても
よい。また、環状溝26を断面形状が開き角θ=60°
のV字状溝としたが、種々の断面形状とすることが可能
であり、溝底部への応力集中を減らすために例えば図3
(b)に示すように円弧状の溝としてもよい。
スプリングピン28によって一方向に付勢されることに
より収納部3の内壁に押し付けられ位置決めされてい
る。なお、その他の構成は、図4に示した従来構造と同
一である。
いて、基体4をパッケージ2にプロジェクション溶接す
るには、基体4をパッケージ2の収納部3内に嵌挿して
位置決めし、薄肉部4Aの上面を電極により加圧してプ
ロジェクション溶接部17を収納部3の内底面3aに押
し付け、この状態でパッケージ2と基体4に通電してプ
ロジェクション溶接部17に電流を集中させると、プロ
ジェクション溶接部17を前記内底面3aに溶接するこ
とができる。
ッケージ2にプロジェクション溶接すると、基体4に温
度膨張による熱歪みや冷却時の収縮による内部応力が生
じ、圧力センサ5やリードピン9をハーメチックシール
しているシール材16に悪影響を及ぼすという問題があ
ったが、本発明においては溶接時の熱歪みや収縮による
内部応力が環状溝26に集中するので、圧力センサ5や
シール材16への影響を殆ど排除することができる。
P1 が加わると、基体4が撓みその応力が圧力センサ5
やシール材16に悪影響を及ぼすが、この基体4の撓み
も前記環状溝26で吸収することができる。したがっ
て、正確に圧力を検出することができ、またシール材1
6に亀裂等が生じることがなく封入液11の漏洩を防止
することができる。
出装置においては、基体の外周部にプロジェクション溶
接部の内側に位置して設けた環状溝に溶接時の熱応力を
集中させることで吸収し、また測定時の外力による基体
の撓みを環状溝で吸収するようにしたので、圧力センサ
およびシール材への影響を排除することができる。した
がって、シール材に亀裂が生じて封入液が漏れたりする
おそれがなく、また高精度に圧力を検出することがで
き、長期にわたって安定した性能を維持することができ
る。また、環状溝の製作も容易で、安価に提供すること
ができる。
示す断面図である。
の形態を示す要部の断面図である。
基体、4A…基体の薄肉部、5…圧力センサ、5A…セ
ンサチップ、6…オイルスペーサ、7…ダイアフラム、
8…スプリングピン、9…リードピン、11…封入液、
14…基台、15…挿通孔、16…シール材、17…プ
ロジェクション溶接部、26…環状溝。
Claims (1)
- 【請求項1】 パッケージ内に基体を介して収納された
圧力センサと、前記基体にハーメチックシールされて貫
通するリードピンとを備え、前記圧力センサに封入液を
介して圧力を伝達する圧力検出装置において、 前記基体の外周部に薄肉部を設け、この薄肉部の少なく
ともいずれか一方の面に応力吸収用の環状溝を形成する
とともに、この環状溝より外側に位置する環状のプロジ
ェクション溶接部を前記薄肉部の下面側に一体に突設
し、このプロジェクション溶接部を前記収納部の内底面
にプロジェクション溶接したことを特徴とする圧力検出
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11087897A JP3158353B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 圧力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11087897A JP3158353B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 圧力検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10300611A true JPH10300611A (ja) | 1998-11-13 |
JP3158353B2 JP3158353B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=14546994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11087897A Expired - Lifetime JP3158353B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 圧力検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3158353B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004045424A (ja) * | 2003-09-22 | 2004-02-12 | Tadahiro Omi | 圧力検出器の取付け構造 |
JP2008028143A (ja) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光モジュール |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP11087897A patent/JP3158353B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004045424A (ja) * | 2003-09-22 | 2004-02-12 | Tadahiro Omi | 圧力検出器の取付け構造 |
JP2008028143A (ja) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光モジュール |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3158353B2 (ja) | 2001-04-23 |
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