KR19990082707A - 압력센서 - Google Patents

압력센서 Download PDF

Info

Publication number
KR19990082707A
KR19990082707A KR1019990005842A KR19990005842A KR19990082707A KR 19990082707 A KR19990082707 A KR 19990082707A KR 1019990005842 A KR1019990005842 A KR 1019990005842A KR 19990005842 A KR19990005842 A KR 19990005842A KR 19990082707 A KR19990082707 A KR 19990082707A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
holder
sensor element
sensor
case
Prior art date
Application number
KR1019990005842A
Other languages
English (en)
Inventor
사사끼게이지
미야노준이찌
사와다아끼라
Original Assignee
요코야마 다카요시
가부시기가이샤 후지고오키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 요코야마 다카요시, 가부시기가이샤 후지고오키 filed Critical 요코야마 다카요시
Publication of KR19990082707A publication Critical patent/KR19990082707A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14—Housings
    • G01L19/147—Details about the mounting of the sensor to support or covering means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/84—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0007—Fluidic connecting means
    • G01L19/0038—Fluidic connecting means being part of the housing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0061—Electrical connection means
    • G01L19/0084—Electrical connection means to the outside of the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

절대압 방식 또는 실드 게이지압 방식의 압력 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 압력 검출 공간에 연통하는 공간 18과 주변상단에 두께가 얇은 상승부 17을 가지는 금속제 하우징 10과, 센서 엘리먼트 20과, 센서 엘리먼트 홀더 30과, 천장부 61을 가지는 금속제 압력 케이스 60과, 절연성 재료로 이루어지는 커넥터 케이스 70으로 이루어지는 압력 센서 1에 있어서, 압력 검출 소자 22를 가지는 센서 엘리먼트 20의 헤더 21의 블레이드부 211을, 센서 엘리먼트 홀더 30의 개구 32의 주위에 위치하는 환상(環狀)의 돌기부 33에 당접하고 블레이드부 211과 환상 돌기 33을 프로젝션 용접하여 기밀하게 용착 고정하고, 압력 게이스 60의 블레이드부 63과 홀더 30의 정상면 35를 전자 빔 용접하여 기밀하게 용착 고정하고, 센서 엘리먼트 20과 센서 엘리먼트 홀더 30과 압력 케이스 60에 의해서 형성된 기밀한 내부 공간을 참조 압력 공간으로 했다.

Description

압력 센서{PRESSURE SENSOR}
본발명은, 압력 센서에 관한 것이며, 특히, 센서 엘리먼트를 수용한 하우징과 커넥터 케이스를 구비함과 동시에 전자 노이즈의 영향을 없앤 절대압 방식 또는 실드 게이지압 방식에 의한 압력 센서에 관한 것이다.
또한, 본발명은 센서 엘리먼트를 하우징에 수용할 경우 양호한 기밀성을 가지고 용접할 수 있도록 한 압력 센서에 관한 것이다.
본출원인은 유체의 압력을 검출 하는 압력 센서로서, 압력 검출 공간에 연통하는 내부 공간과 상단에 두께가 얇은 상승부를 가지는 금속제의 하우징과, 내부 공간과 내부 공간을 상하로 분리하는 격벽과 상단에 두께가 얇은 상승부를 가지는 원통형 금속제의 압력 케이스와, 절연성 재료로 이루어지는 커넥터 케이스로 이루어지며 하우징과 압력 케이스와 커넥터 케이스를 적층하여, 각각의 상승부를 코킹(caulking)하고 일체화하여 형성된 내부 공간에 압력 검출용 센서 엘리먼트와 전기 회로를 수용한 압력 센서에 있어서, 하우징은 내부 공간의 바닥부에 개구하는 압력 검출 공간에 연통하는 유체 도입공과, 바닥부의 압력 도입공의 개구의 주위에 설치한 환상 돌기를 가지고, 센서 엘리먼트는 반도체 기판에 형성한 압력 검출 소자와 유리제의 상부 다이 시트와 실리콘제의 하부 다이 시트와 금속제의 헤더를 적층하여 구성되어, 압력 케이스는 통 콘덴서를 끼워 삽입하는 개구를 가지고 상기 센서 엘리먼트 헤더의 바닥면을 상기 환상 돌기부에 올려놓고 양자를 전기 저항 용접하여 기밀하게 용착 고정한 압력 센서를 일본 특허 공개 공보 특원평 9-185141호로서 출원하고 있다.
그러나, 전술한 압력 센서와 차량 탑재용 공기 조화기의 냉동 사이클에 이용되는 경우에는, 표고차에 근거한 대기압의 변동이 압력 검출에 영향을 미치며, 검출압력에 편차가 발생될 우려가 있으므로, 압력 센서로는, 대기 압력의 영향을 받지 않는 절대압 방식 또는 참조 압력측이 대기압에서 밀봉되며, 이것을 기준으로 하여 계측하는 실드 게이지압 방식등을 채용한 압력 센서가 요구가 점차 높아지고 있는 실정이다.
본발명은 이와 같은 요청에 부응하기 위해, 절대 압력 방식 또는 실드 게이지 압력 방식의 압력 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본발명은, 참조용 압력 공간을 용접에 의해 형성할 경우, 센서 엘리먼트와 하우징을 다른 금속으로 형성할 수 있는 압력 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본발명은 센서 엘리먼트를 용접하여 보호 지지시킬 경우, 센서 엘리먼트와 하우징을 다른 금속으로 형성할 수 있는 압력 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본발명의 압력 센서는, 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어지는 센서 엘리먼트에 의해 압력을 검출하는 압력 센서에 있어서, 상기 엘리먼트는 그 부착부에 헤더를 이용하여 홀더에 기밀하게 고착됨과동시에, 상기 홀더는 상기 센서 엘리먼트를 덮어 참조용 압력 공간을 형성하는 전자 실드 작용을 가지는 압력 케이스에 기밀하게 고착되어 있으며, 상기 홀더는 압력 도입공을 가지는 하우징에 보호 지지되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본발명에 따른 압력 센서는, 압력 도입공을 가지는 하우징과, 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어지는 센서 엘리먼트와, 상기 센서 엘리먼트를 고정 부착하는 홀더와, 천장부를 가지는 압력 케이스를 가지며, 센서 엘리먼트와 홀더와 압력 케이스를 기밀하게 용접하여 참조용 압력 공간을 형성한 압력 센서에 있어서, 상기 센서 엘리먼트는 상기 반도체 소자와 유리제의 상부 다이 시트와 실리콘제의 하부 다이 시트와 금속성의 헤더를 적층하여 구성되며, 상기 홀더는, 중앙부에 형성된 개구와, 하면에서 상기 개구의 주위에 위치하는 환상 돌기와, 홀더 주위에 형성된 상승부의 정상면에 형성된 평탄면을 가지며, 상기 압력 케이스는, 천장부의 주변으로부터 하방향으로 돌출 형성된 주벽의 하단이 외측으로 절곡된 블레이드부를 가지고, 상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더의 환상 돌기에 용접하여 기밀하게 용착 고정함과 동시에, 상기 압력 케이스 주벽의 하단과 홀더의 정상면을 용접하여 기밀하게 용착 고정한 것을 특징으로 한다.
이상과 같이, 홀더를 형성하므로써, 참조용 압력 공간을 구성할 수 있음과 동시에, 헤더와 하우징을 직접 기밀하는 고정 부착하는 과정을 생략할 수 있으므로, 양자의 재질을 임으로 선정할 수 있게되어, 헤더와 하우징에 이종의 금속을 이용할 수 있게된다.
또한, 본발명의 압력 센서는, 압력 도입공을 가지는 금속제의 하우징과, 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어지는 센서 엘리먼트와, 그 센서 엘리먼트를 고정하는 홀더와, 천장부를 가지는 압력 케이스를 가지며, 센서 엘리먼트와 홀더 및 압력 케이스를 기밀하게 용접하여 참조용 압력 공간을 형성한 압력 센서에 있어서, 상기 센서 엘리먼트는 상기 반도체 소자와 유리제의 상부 다이 시트와 실리콘제의 하부 다이 시트와 금속성의 헤더를 적층하여 구성되며, 상기 홀더는 내부 공간과, 중앙부에 형성된 개구와, 하면에 상기 개구의 주위에 위치하는 환상 돌기와, 홀더 주위에 형성된 상승부의 정상면에 형성된 평탄면을 가지며, 상기 압력 케이스는 천장부의 주변으로부터 하방향 돌출 형성된 주벽의 하단이 외측으로 절곡된 블레이드부를 가지고, 상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더의 환상 돌기에 용접하여 기밀하게 용착 고정함과 동시에, 상기 압력 케이스 주벽의 하단에 형성된 블레이드와 홀더의 정상면을 용접하여 기밀하게 용착 고정한 것을 특징으로 한다.
이상과 같이, 압력 케이스 블레이드부를 형성하므로써, 상기 블레이드부와 상기 홀더를 용접에 의해 견고하게 고착할 수 있다.
또한, 본발명에 따른 압력 센서에 있어서, 상기 압력 케이스는, 관통 콘덴서를 기밀하게 형성함과 동시에, 그 관통 콘덴서는, 상기 센서 엘리먼트로부터의 출력을 소정의 외부 터미널에 유도하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통 콘덴서는, 상기 참조용 압력 공간내에 배치되어 상기 센서 엘리먼트로부터의 출력을 PWM 신호로 변환하는 회로 기판에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 관통 콘덴서를 형성하므로써, 참조용 압력 공간내의 센서 엘리먼트로부터의 출력 또는 PWM(펄스 와이드 모듈레이션)신호를 얻을 수 있다.
또한, 본발명은, 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어지는 센서 엘리먼트와, 상기 센서 엘리먼트에 압력을 도입하는 하우징과, 상기 센서 엘리먼트를 보호 지지하는 홀더로 이루어지며, 상기 홀더는, 상기 센서 엘리먼트를 기밀하게 보호 지지함과 동시에, 상기 하우징에 보호 지지되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본발명은, 압력 검출 소자와 다이 시트와 헤더로 이루어지는 센서 엘리먼트와, 그 센서 엘리먼트를 지지하는 홀더를 가지는 압력 센서에 있어서, 상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더에 용접하여 기밀하게 고정 부착하고, 그 홀더는 압력 도입공을 가지는 하우징에 보호 지지되어 있는 것을 특징한다.
본발명은, 압력 도입공을 가지는 하우징과, 압력 검출 소자를 가지는 센서 엘리먼트와, 그 센서 엘리먼트를 보호 지지하는 홀더를 가지는 압력 센서에 있어서, 상기 센서 엘리먼트는 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자와 유리제의 상부 다이 시트와 실리콘제의 하부 다이 시트와 금속제의 헤더를 적층하여 구성되며, 상기 홀더는 중앙부에 형성된 개구와, 하면에 상기 개구의 주위에 위치하는 환상 돌기를 가지고, 상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더의 환상 돌기에 용접하여 기밀하게 용착 고정한 것을 특징으로 한다.
본발명은, 압력 검출 소자와 다이 시트와 헤더로 이루어지는 센서 엘리먼트와, 그 센서 엘리먼트를 지지하는 홀더를 가지는 압력 센서에 있어서, 상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더에 용접하여 기밀하게 고정 부착하고, 그 홀더는 상기 센서 엘리먼트를 덮고 참조용 압력 공간을 형성하는 전자 실드 작용을 가지는 압력 케이스에 용접되어 기밀하게 고정 부착됨과 동시에 압력 도입공을 가지는 하우징에 보호 지지되어 있는 것을 특징으로 한다.
본발명은, 상기 압력 센서에 있어서, 상기 참조용 압력 공간에 소정기체를 봉입한 것을 특징으로 한다.
본발명은, 압력 도입공을 가지는 하우징과, 반도체 소자로 이루어지는 압력 검출 소자를 가지는 센서 엘리먼트와, 그 센서 엘리먼트를 고정하는 홀더와, 천장부를 가지는 압력 케이스를 가지며, 센서 엘리먼트와 홀더 및 압력 케이스를 기밀하게 용접하여 참조용 압력 공간을 형성한 압력 센서에 있어서, 상기 센서 엘리먼트는 상기 반도체 소자와 유리제의 상부 다이 시트와 실리콘제의 하부 다이 시트와 금속성의 헤더를 적층하여 구성되며, 상기 홀더는, 중앙부에 형성된 개구와, 하면에 상기 개구의 주위에 위치하는 환상 돌기와, 상면에 형성된 평탄면을 가지며, 상기 압력 케이스는, 천장부의 주변으로부터 하방향 돌출 형성된 주벽의 하단이 외측으로 절곡됨과 동시에 상기 홀더에 대향하는 면에 환상 돌기를 형성한 블레이드부를 가지고, 상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더의 환상 돌기에 용접하여 기밀하게 용착 고정함과 동시에, 상기 압력 케이스의 블레이드부에 형성된 환상 돌기와 상기 홀더의 평탄면을 용접하여 기밀하게 용착 고정한 것을 특징으로 한다.
본발명은, 압력 도입공을 가지는 하우징과, 반도체 소자로 이루어지는 압력 검출 소자를 가지는 센서 엘리먼트와, 그 센서 엘리먼트를 지지하는 홀더와, 천장부를 가지는 압력 케이스를 가지며, 센서 엘리먼트와 홀더 및 압력 케이스를 기밀하게 용접하여 참조용 압력 공간을 형성한 압력 센서에 있어서, 상기 센서 엘리먼트는,상기 반도체 소자와 유리제의 상부 다이 시트와 실리콘제의 하부 다이 시트와 금속제의 헤더를 적층하여 구성되며, 상기 홀더는, 중앙부에 형성된 개구와, 하면에 상기 개구의 주위에 위치하는 환상 돌기와, 압력 케이스에 대향하는 부분에 위치하는 환상 돌기를 가지고, 상기 압력 케이스는, 천장부의 주변으로부터 하방향 돌출 형성된 주벽의 하단이 외측으로 절곡된 블레이드부를 가지고, 상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더의 하면에 위치하는 환상 돌기에 용접하여 기밀하게 용착 고정함과 동시에, 상기 압력 케이스의 블레이드와 홀더의 압력 케이스에 대향하는 부분에 위치하는 환상 돌기를 용접하여 기밀하게 용착 고정한 것을 특징으로 한다. 본발명은, 상기 압력 센서에 있어서, 상기 압력 케이스에 통상의 유전체의 내외의 표면에 전극을 형성한 관통 콘덴서를 기밀하게 형성함과 동시에, 상기 센서 엘리먼트로부터의 출력을 관통 콘덴서를 관통하여 소정의 외부 터미널로 유도하는 것을 특징으로 한다.
본발명은, 상기 압력 센서에 있어서, 상기 관통 콘덴서에 병렬로 바이 패스용 콘덴서를 접속하고, 바이 패스용 콘덴서의 타방단을 상기 압력 케이스에 접속한 것을 특징으로 한다.
도 1 은 본발명의 제 1 실시 형태에 따른 압력 센서의 구조를 도시한 종단면도이다.
도 2 는 본발명의 제 2 실시 형태에 따른 압력 센서의 구조를 도시한 종단면도이다.
도 3 은 본발명의 제 3 실시 형태에 따른 압력 센서의 구조를 도시한 종단면도이다.
도 4 는 본발명의 제 3 실시 형태에 따른 압력 센서의 구조를 도시한 것으로 일부를 절결한 측면도이다.
도 5 는 본발명의 제 3 실시 형태에 따른 압력 센서를 이용한 터미널 홀더의 형상을 도시한 외관 사시도이다.
도 6 은 제 3 도의 A-A선에서의 단면도이다.
도 7 은 제 3 도의 B-B선에서의 단면도이다.
도 8 은 본발명의 제 4 실시 형태에 따른 압력 센서의 구조를 도시한 종단면도이다.
도 9 는 본발명의 제 4 실시 형태에 따른 압력 센서의 구조의 일부를 도시한 것으로 일부 절결한 측면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 압력 센서 10 : 하우징
11 : 하우징 본체 12 : 유체 도입공(유체 도입용 개구)
13 : 바닥부(바닥) 14 : O링 수용부(환상 홈)
15 : 센서 엘리먼트 홀더 수용부(평탄면)
16 : 상승부(주벽) 17 : 얇은 두께 형성부
18 : 내부 공간 19 : 하부 돌기
20 : 센서 엘리먼트 21 : 헤더
211 : 블레이드부 22 : 압력 검출 소자
23 : 하부 다이 시트(die seat) 24 : 상부 다이 시트
25 : 본딩 와이어 30 : 센서 엘리먼트 홀더
31 : 하면(바닥면) 32 : 개구
33 : 환상 돌기 34 : 하우징 당접면
35 : 압력 케이스 당접면(용접면)
36 : 기판 홀더 수용면 37 : 내부 공간
38 : 코넥터 케이스 수용부 39 : 회로 기판 수용면
40 : 회로 기판(제 1 회로 기판)
41 : 개구 45 : 제 2 회로 기판
46 : 리드 46′: 관통공
47 : 유전체 48 : 바이 패스용 콘덴서
50 : 제 2 회로 기판 홀더 51 : 홀더 당접면
52 : 제 2 회로 기판을 보호 지지하는 홈
60 : 압력 케이스 61 : 천장부
62 : 주벽 63 : 블레이드부
631 : 환상 돌기 64 : 용접면
65 : 관통 콘덴서용 개구 66 : 내부 공간
67 : 바이 패스 콘덴서용 개구 70 : 코넥터 케이스
71 : 소켓부 72 : 내부 공간
73 : 주벽 74 : 두꺼운 두께 형성부
75 : 수용부 76 : 평탄면
77 : O링 수용부(O링용 홈부) 78 : 돌기
79 : 터미널 삽입공 80 : 터미널
81 : 터미널 단부 82 : 개구
83 : 리드 수용용 피복 85 : 프렉시블 프린트 배선
91 : 솔더링 95 : O링
180 : 터미널 홀더 181 : O링 수용부
182 : 본체부 183 : 다리부
184 : 리드 안내 홈 185 : 관통 콘덴서 릴리프용 절결
186 : 리드 삽입 관통공
이하, 본발명에 따른 압력 센서의 제 1 실시 형태에 대해, 제 1 도를 이용하여 설명한다. 도 1 은 압력 센서의 구성을 나타내는 종단면도이다.
본발명의 제 1 실시 형태에 의한 압력 센서 1은, 하우징 10과, 센서 엘리먼트 20과, 홀더 30과, 제 1 회로 기판 40과, 제 2 회로 기판 45와, 제 2 회로 기판 홀더50과, 압력 케이스 60과, 커넥터 케이스 70으로 구성되어 있다.
이 압력 센서 1은, 하우징 10과, 커넥터 케이스 70으로 이루어진 용기내에 센서 엘리먼트 20, 홀더 30 및 압력 케이스 60으로 이루어진 압력 센서 본체가 수납되어 있다.
하우징 10은 예를 들면, 알루미늄을 이용하여 대략 원통 형상으로 구성되어 있다.
하우징 10은, 하부에 유체 도입용 개구 12를 가지며, 개구의 상부에 원통형의 바닥부 13이 형성되며, 그 주변에 O링 수용부로서 작용하는 환상의 홈 14와, 또한, 그 외측 상방향에 홀더 수용부로서 작용하는 평탄면 15와, 그 평판면의 외주로부터 상승하는 주벽 16과, 주벽의 상단부에 형성된 얇은 두께 형성부 17와, 본체의 내측에 바닥부와 평탄부와 주벽에 의해 형성된 내부 공간 18과, 바닥부 13의 아래쪽에 유체 도입 개구를 향해 연장 형성되는 하부 돌기 19를 가지고 형성된다.
하우징 10의 유체 도입용 개구 12와 내부 공간 18은, 바닥부 13에 형성된 유체 도입용 관통공 12′에 의해서 관통되어 있다.
측정 압력측의 배관에 하우징 10의 유체 도입용 개구 12에 형성된 나사부를 죄어 하우징 10을 고정한다. 이 때 배관의 선단에 형성된 밸브를 하부 돌기 19가 밀어 밸브가 개방되며, 측정 압력이 유체 도입용 개구 12에 가해진다.
센서 엘리먼트 20은, 압력을 검출하는 기능을 가지며, 금속제의 헤더 21과, 반도체 기판의 상면에 복수의 저항을 브릿지 형성하도록 설치된 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어진 압력 검출 소자 22와, 헤더 21의 상면에 기밀하게 고정된 실리콘제의 하부 다이 시트 23과, 그 하부 다이 시트 23의 상면에 기밀하게 탑재 고정된 유리제의 상부 다이 시트 24로 구성된다.
헤더 21의 상면에, 상기 하부 다이 시트 23가 탑재 고정되고, 하부 다이 시트 23의 상면에 상부 다이 시트 24가 기밀하게 탑재 고정되고, 저항이 배치된 면이 상면이 되도록 압력 검출 소자 22가 상부 다이 시트 24의 상면에 탑재되어 고정되어 있다.
헤더 21의 하부 주위에 블레이드부 211이 형성되어 있다.
압력 검출 소자 22는 반도체 기판의 평면 형상이 구형(矩形)으로 형성됨과 동시에, 중앙부에서 얇은 두께를 가지도록 구성되어 있으며, 압력에 따라서 변형되는 다이어 프램부가 형성되어 있으며, 상기 다아어 프램부의 상면에는, 복수의 저항을 브릿지형상으로 피에조 저항 소자로서 형성하므로써 변형 게이지인 압력 검지부가 형성됨과 동시에, 주변부의 두꺼운 두께 형성부상에 집적 회로 제조 기술을 이용하여 제조한 증폭 회로와 연산 처리 회로등의 전기 회로가 형성된다.
또한, 압력 검출 소자 22의 상면에 형성된(미도시)랜드부와 제 1 회로 기판 40의 상면에 형성된(미도시)랜드부가 본딩 와이어 25에 따라서 접속되어 있다.
예를 들면, 파이렉스 유리(등록 상표)등의 유리로 이루어진 상부 다이 시트 24는, 그 평면 형상이 구형이며, 중심에 관통공을 형성한 형상으로 형성되어 있다.
실리콘제의 하부 다이 시트 23은 그 평면 형상이 구형이며, 중심에 관통공을 형성한 형상으로 형성된다. 하부 다이 시트 23의 헤더 21과의 접합면에는 금 스퍼터링 등에 의해서 금 도금층이 형성되어 있다.
헤더 21은, 예를 들면, 42 얼로이 등의 철-니켈계 합금 등을 이용하여 구성되며, 그 평면 형상이 원형이며, 중심에 관통공을 형성한 형상으로 형성된다. 헤더 21의하부 다이 시트 23과의 접합면에는 금도금층이 형성되어 있다.
상부 다이 시트 24 및 하부 다이 시트 23 및 헤더 21의 관통공은, 각각 동축상에 배치되며, 하우징 10의 유체 도입용 개구 12에 연통되며, 압력 검출 소자 22의 이면에 형성된 공간에 압력 유체를 유도하도록 구성되어 있다.
압력 검출 소자 22의 하면은, 상부 다이 시트 24의 상면에 양극 접합(FAB)에 의해서 기밀하게 용착 고정되고, 상부 다이 시트 24의 하면은 하부 다이 시트 23의 상면에 양극 접합에 의해서 기밀하게 용착 고정되며, 하부 다이 시트 23의 하면고 헤더 21의 상면은 금-실리콘의 바탕재를 개재시켜 가열 압착(스크랩)하므로써, 금-실리콘 합금이 형성되어 기밀하게 용착 고정된다.
홀더 30은, 압력 케이스 60과 함께 참조 압력용 공간을 형성한다.
홀더 30은, 예를 들면, 스테인 레스 스틸을 이용하여 형성되며, 2단으로 만들어진 바닥부를 가지는 용기 형상으로 형성된다. 즉, 홀더 30은 바닥면 31의 중심부에 개구 32를 형성되며, 개구 32의 주변부에는 환상으로 형성된 환상 돌기 33이 형성되어 있다.
홀더 30의 바닥면 31에는 주변이 하우징 10의 홀더 30의 수용부 15에 당접하는 하우징 당접면 34가 형성되며, 바닥부로부터 상승하는 주벽의 정상면에는 압력 케이스 60과의 용접면 35가 형성되어 있다.
홀더 30의 내부는, 내부 공간 37이 형성됨과 동시에 내부 공간의 주위에는 회로 기판 홀더 수용면 36이 형성되어 있다.
홀더 30의 내부는, 내부 공간 37이 형성됨과 동시에 내부 공간의 주위에는 회로 기판 홀더 수용면 36이 형성되어 있다.
홀더 30의 내부 공간 37의 바닥면에는 제 1 회로 기판 40이 접착제 등을 이용하여 고정되어 있다.
홀더 30의 하면 31에 형성된 환상 돌기 33에는, 센서 엘리먼트 20의 헤더 21의 블레이드부 211의 상면이 당접되고, 예를 들면, 프로젝션 용접에 의해서 기밀하게 고정 부착된다.
제 1 회로 기판 40은, 절연성 프린트 배선 기판으로 이루어지고, 중앙에 센서 엘리먼트 20의 압력 검출 소자 22가 위치되는 개구 41가 형성되어 있다.
제 2 회로 기판 45는, 절연성 프린트 배선 기판으로 이루어지고, 제 1 회로 기판 40으로 부터의 전기 신호를 PWM 처리하여 출력하는 회로를 가짐과 동시에, 이 신호를 외부로 유도하는 리드 46이 형성되어 있다.
제 2 회로 기판 45를 보호 지지하는 회로 기판 홀더 50은, 예를 들면, 수지제의 절연물을 이용하여 원판 형상으로 구성되며, 하면에 홀더 30의 회로 기판 홀더 수용면 36에 당접하는 홀더 당접면 51이 형성되며, 내주측에 제 2 회로 기판 45를 보호 지지하는 홈 52가 형성되어 있다. 또한, 홈 52를 형성하는 대신에 제 2 회로 기판 45를 회로 기판 홀더 50에 올려 놓고 접착 고정해도 좋다.
압력 케이스 60은, 예를 들면, 스테인 레스 스틸로 형성되고, 내부 공간에 배치된 센서 엘리먼트 20을 덮어 외부 노이즈로부터 보호하는 전자 실드부로서의 기능과, 기밀한 내부 공간을 형성하는 부재로서의 역할을 가진다.
또한, 압력 케이스 60은, 원판형상의 천장부 61과, 그 주변으로부터 하방으로 돌출형성되는 주벽 62와, 주벽 62의 선단부를 외측으로 절곡하고, 하면에 홀더 30의 수용면 35에 당접하는 용접면 64가 형성된 블레이드부 63과, 리드 인출부를 구성하는 관통 콘덴서가 삽입되는 개구 65를 가진다. 이와 같은 모자 형상의 압력 케이스 60에는 내부 공간 66이 형성된다.
압력 케이스 60의 블레이드부 63의 하면에 형성된 용접면 64는, 홀더 30의 수용면 35에 당접되고, 양자는 예를 들면, 전자 빔 용접을 이용하여 기밀하게 용접된다.
제 2 회로 기판 45의 관통공 46′에 삽입된 리드 46의 선단은, 관통 콘덴서를 형성하는 통형상의 유전체 47의 관통공을 통하여 압력 케이스 60의 외부로 인출된다. 리드 46이 통과된 유전체 47의 관통공은 솔더링용 납 91에 의해서 밀봉된다.
커넥터 케이스 70은, 터미널 80을 끼움 고정하는 수지제 케이스이며, 상부에 형성된 소켓부 71과, 소켓부 71의 아래쪽에 형성된 내부 공간 72와, 하방으로 돌출 형성된 주벽 73과, 주벽의 아래쪽에 형성된 두꺼운 두께 형성부 74와, 그 두꺼운 두께 형성부의 외측 상방향에 형성된 코킹(caulking)수용부 75와, 주벽 하단의 평탄면 76과, 평탄면의 내주에 형성된 O링 수용부 77과, 소켓부 71의 아래쪽에 돌출된 돌기 78과, 돌기에 형성된 터미널 80을 끼워 연통시키기 위한 터미널 삽입공 79를 가지고, 터미널 삽입공 79에는 걸림 고정부 81을 형성한 터미널 80이 아래쪽으로부터 삽입되어 고정되어 있다.
이와 같은 커넥터 케이스70은, 그 형상을 변경하므로써, 다양한 서로 다른 형
상으로 구성되며, 중앙부에 상기 센서 엘리먼트 20을 배치하는 개구 41을 가지고 있으며, 그 표면에는 도시를 생략한 증폭 회로 및 연산 회로를 구성하는 회로 소자등이 탑재되며, 압력 검출 소자 22로부터의 신호를 본딩 와이어 25를 통하여 상기 회로 소자에 입력한다.
제 2 회로 기판 45에는 리드 46의 하단부가 삽입되는 홀 46′이 형성되며, 또한 표면(및 이면) 에는 도시가 생략된 PWM 처리용 증폭 회로 및 연산 회로를 구성하는 회로 소자등이 탑재되며, 도시 생략된 리드선에 의해서 제 1 회로 기판 40의 입출력 단자에 접속되어 있다.
리드 46은 전기 제 2 회로 기판 45에 형성된 입출력 단자(랜드부)와 터미널 80을 접속하는 도선이며, 신호선과 전원 공급선과 접지선을 포함하고 있다. 리드 46의 시작부는, 제 2 회로 기판 45상에 형성된 랜드부(미도시)에 탑재되며, 솔더링 등에 의해 전기적으로 접속 고정된다.
압력 케이스 60으로부터 인출된 리드 46은, 솔더링용 납에 의해 접속된 플렉시블 프린트 배선 85를 매개하여 터미널 80의 하단에 솔더링하므로써 접속된다.
터미널 80은, 전원선과 접지선은 전기 회로로의 전력 공급에 사용되며, 접지선과 신호선은 센서 엘리먼트 20으로부터의 출력 신호를 외부로 인도하기 위해 사용된다.
O링 95a, 95b는 각각 O링 수용 홈 14와 O링 수용 홈 77에 삽입되어, 외부로부터의 물과 습기등이 커넥터 케이스 70의 내부 공간 72에 침입하는 것을 방지한다.
이들 구성 부품을 이용하여 압력 센서 1을 조립하는 순서를 설명한다.
우선, 센서 엘리먼트 20을 조립하는데, 이것은 상부 다이 시트 24, 하부 다이 시트 23 및 헤더 21을 이용하여 상술한 바와 같이 구성된다.
다음으로, 센서 엘리먼트 20의 압력 검출 소자 22를 홀더 30의 개구 32에 삽입하여 헤더 21의 블레이드부 211의 상면을 환상 돌기 33 위에 놓고, 블레이드부 211의 이면으로부터 돌기 33과 대략 같은 형상의 환상의 프로젝션 전극을 밀어 당접시켜 환상 돌기 33상에 블레이드부를 기밀하게 고정 부착한다.
이어서, 홀더 30의 내부 공간 37의 바닥부에 제 1 회로 기판 40을 접착제를 이용하여 고정한 후, 압력 검출 소자 22의 랜드부와 제 1 회로 기판 40의 랜드부를 본딩 와이어 25를 이용하여 접속한다.
다음으로, 제 1 회로 기판 40과 전기적으로 접속한 제 2 회로 기판 45를 회로 기판 홀더 50에 보호 지지시켜, 홀더 30의 기판 홀더 수용면 36상에 설치한다.
압력 케이스 60의 관통 콘덴서용 개구 65에 솔더링한 관통 콘덴서의 관통공에, 제 2 회로 기판 45에 형성한 리드 46을 위치 정합시켜 삽입 관통하고, 압력 케이스 60의 블레이드부 63과 홀더 30의 용접면 35를 당접시킨 후, 관통 콘덴서의 관통공에 솔더링 91을 유입시켜 압력 케이스 60의 개구를 막는다.
이 때, 내부 공간의 압력을 진공 또는 감압 분위기로 하므로써, 용융한 솔더링용 납 91은 관통공의 내부까지 확실히 충진된다.
그 후, 예를 들면, 전자 빔 용접에 의해 블레이드부 63과 용접면 35를 용접한다. 용접은 고도의 진공 상태에서 수행되므로, 내부 공간 66은 진공으로 유지된다.
이와 같이, 블레이드부에 의해 용접을 용이하게 견고하게 수행할 수 있으며, 내부 공간 37, 66이 기밀한 참조용 압력 공간으로 되어진 압력 센서 본체가 조립된다.
이어서, 압력 케이스 60상에 돌출된 리드 46의 선단을 커넥터 케이스 70에 고정된터미널 80에 솔더링된 플렉시블 프린트 배선 85의 배선으로 솔더링하고, 이 커넥터 케이스 60를 링 95b를 사이에 두고 압력 센서 본체상에 덮어씌운다.
그 후, O링 95a를 하우징10의 O링의 수용판 14에 배치된 하우징 10의 내부 공간 18에, 상기 공정에서 얻은 압력 센서 본체와 커넥터 케이스의 조립체를 삽입하고, 홀더 30의 하우징 당접면 34를 하우징 10의 센서 엘리먼트 홀더 수용부 15에 당접한다.
그 후, 커넥터 케이스 70의 코킹 수용부 75측을 향하여 하우징 10의 입상부 16의 상단 얇은 두께부 17을 코킹하여 하우징 10과 커넥터 케이스 70을 고정한다.
이상의 공정을 통하여 압력 센서 1이 조립된다.
이와 같은 발명에 의하면, 센서 엘리먼트 20의 헤더 21의 재질과, 하우징 10의 재질이 다르더라도, 홀더 30을 이용하므로, 헤더 21과 하우징 10의 양자를 직접 용접하여 고정 부착하는 것을 피할 수 있으며, 따라서, 서로 다른 재질의 금속을 용접하는 어려움을 극복할 수 있다. 게다가, 헤더 21과 홀더 30을 서로 견고하게 용접할 수 있는 재질로 할 수 있으며, 헤더 21과 홀더 30의 환상 돌기 33을 구비하여 견고하고 기밀성이 뛰어난 압력 센서를 제공할 수 있다.
또한, 본발명에 의하면, 센서 엘리먼트 20의 헤더 21의 블레이드부 211의 상면을 홀더 30의 외측 하면 31에 형성된 환상 돌기 33상에 용착 고정하므로, 측정 압력은 헤더 21을 돌기 33측으로 압력을 가하여 미는 방향으로 작용하며, 용접면을 분리시키는 힘으로 작용되지 않으므로, 기밀이 장기간 보존되며, 수명이 긴 압력 센서를 제공할 수 있다.
또한, 본실시 형태에서는, 홀더 30과 압력 케이스 60의 용접을 전자 빔 용접으로 했으나, 다른 방법의 용접을 이용할 수 있다.
또한, 압력 케이스 60의 관통 콘덴서 부분을 밀봉한 후, 상기 용접을 수행하는 예를 들었으나, 홀더 30과 압력 케이스를 용접한 후, 관통 콘덴서의 관통공에 솔더링용 납을 유입시켜도 좋다.
또한, 본실시 형태에서는, 압력 센서를 참조용 압력 공간을 진공으로 한 절대압 방식의 압력 센서로서 설명했으나, 참조용 압력 공간에 건조 공기와 질소 가스 또는 헬륨 가스등을 소정 압력으로 봉입하여 실드 게이지 방식의 압력 센서로 할 수 있다.
또한, 본발명에서 실드 게이지 방식의 압력 센서를 구성하는 경우, 상기 관통 콘덴서 부분을 밀봉하고, 홀더 30과 압력 케이스 60을 용접한 후, 참조용 압력 공간내에 상기 헬륨 가스등을, 예를 들면, 캐피러리 튜브에 의해 봉지(封止)해도 좋다.
또한, 본발명에 의하면, 전기 회로부를 압력 케이스 60과 홀더 30로 완전히 전자적으로 차폐함과 동시에, 리드선 46과 압력 케이스 60 사이에 관통 콘덴서를 개재시키므로, 전원 노이즈와 외부로부터의 전자 노이즈를 하우징 10으로 방출하여 전기 회로부에 입력되지 않는 구조로 할 수 있으며, 노이즈에 따른 오동작을 방지할 수 있다.
이하, 본발명에 의한 압력 센서의 제 2 실시 형태에 대하여, 제 2 도를 이용하여 설명한다. 도 2 는 제 2 실시 형태에 의한 압력 센서의 구성을 나타내는 종단면도이다.
제 2 실시 형태에 의한 압력 센서 1은, 제 1 도에 도시한 압력 센서 1과 비교하여, 제 1 회로 기판 40 및 제 2 회로 기판 45를 없애고 회로 기판을 회로 기판40의 1장으로 한 점, 센서 엘리먼트를 보호 지지하는 구조를 단순한 형태로 한 점, 압력 케이스 60을 없앤점, 회로 기판 40과 터미널 80의 접속을 단순한 방법으로 한 점에서 서로 다르다.
제 2 실시 형태에 의한 압력 센서 1은, 기본적으로는, 하우징 10과, 센서 엘리먼트 20과, 센서 엘리먼트 20을 기밀하게 보호 지지하는 홀더 30으로 구성된다.
상기 압력 센서 1은, 하우징 10과, 커넥터 케이스 70으로 이루어지는 용기내에 센서 엘리먼트 20, 센서 엘리먼트 홀더 30 및 회로 기판 40으로 이루어지는 압력 센서 본체가 수납되어 있다.
하우징 10은, 예를 들면, 알루미늄을 이용하여 대략 원통 형상으로 구성된다.
또한, 상기 하우징 10은 하부에 유체 도입용 개구 12를 가지며, 개구의 상부에 원형의 바닥부 13이 형성되고, 그 주변에 O링 수용부로서 작용하는 환상의 홈 14와, 그 외측 상방향에 홀더 수용부로서 작용하는 평탄면 15과, 그 평탄면의 외주로부터 상승되는 주벽 16과, 주벽의 상단부에 형성된 얇은 두께 형성부 17로 이루어지며, 또한, 하우징 10의 내측에는 바닥부 13와 평탄부 15와 주벽 16에 의해서 형성된 내부 공간 18을 가지고 형성된다.
센서 엘리먼트 20은 압력을 검출하는 기능을 가지며, 금속제의 헤더 21과, 반도체 기판의 상면에 복수의 저항이 브릿지 형성되도록 형성된 반도체 소자로 이루어지는 압력 검출 소자 22와, 헤더 21의 상면에 기밀하게 고정된 실리콘제의 하부 다이 시트 23과, 그 하부 다이 시트 23의 상면에 기밀하게 놓여져 고정된 유리제의 상부 다이 시트 24로 구성된다.
헤더 21의 상면에 상기 하부 다이 시트 23이 놓여져 고정되고, 그 하부 다이 시트 23의 상면에 상부 다이 시트 24가 기밀하게 놓여져 고정되고, 저항이 배치된 면이 상면이 되도록 압력 검출 소자 22가 상부 다이 시트 24의 상면에 놓여져 고정되어 있다.
헤더 21의 하부 주위에는 블레이드부 211이 형성되어 있다.
압력 검출 소자 22는, 반도체 기판의 평면 형상이 구형으로 형성됨과 동시에, 중앙부가 얇은 두께로 되어 있어 압력에 따라서 변형되는 다이어 프램부가 형성되어 있으며, 상기 다이어 프램부의 상면에는 복수의 저항을 브릿지상으로 접속한 변형 게이지인 압력 검지부가 형성됨과 동시에, 주변부의 두꺼운 두께 형성부상에 집적 회로 제조 기술을 이용하여 제조한 증폭 회로와 연산 처리 회로등의 전기 회로를 형성되어 있다.
또한, 압력 검출 소자 22의 상면에 형성된 랜드부(미도시)와 회로 기판 40의 상면에 형성된 랜드부(미도시)가 본딩 와이어 25에 의해서 접속되어 있다.
예를 들면, 파이렉스 글래스(등록 상표) 등의 유리로 이루어진 상부 다이 시트 24는, 그 평면 형상이 구형이며, 중심에 관통공을 형성한 형상으로 형성된다.
실리콘제의 하부 다이 시트 23은, 그 평면 형상이 구형이며, 중심공을 형성한 형상으로 형성된다. 하부 다이 시트 23의 헤더 21과의 접합면에는 금 스퍼터링 등에 의해서 금도금층이 형성되어 있다.
헤더 21은, 예를 들면, 42 얼로이 등의 철-니켈계 합금을 이용하여 구성되며, 그 평면 형상이 원형이며, 중심에 관통공을 형성한 형상으로 형성된다. 헤더 21의 하부 다이 시트 23과의 접합면에는 금도금층이 형성되어 있다.
상부 다이 시트 24 및 하부 다이 시트 23 과 헤더 21의 관통공은, 각각 동축상에 배치되어, 하우징 10의 유체 도입용 개구 12에 연통되고, 압력 검출 소자 22의 이면에 형성된 공간에 압력 유체를 유도하도록 구성되어 있다.
압력 검출 소자 22의 하면은, 상부 다이 시트 24의 상면에 양극 접합(FAB 접합)에 의해서 기밀하게 용착 고정되고, 상부 다이 시트 24의 하면은 하부 다이 시트 23의 상면에 양극 접합에 의해 기밀하게 용착 고정되며, 하부 다이 시트 23의 하면과 헤더 21의 상면은 금-실리콘의 바탕재를 개재시켜 가열 압착(스크랩)하므로써, 금-실리콘 합금이 형성되어 기밀하게 용착 고정된다.
센서 엘리먼트 홀더 30은, 센서 엘리먼트 20을 보호 지지하는 기능을 가지며, 예를 들면, 스테인 레스 스틸을 이용하여 형성되며, 대략 평탄한 중심부에 개구 32를 가지는 원판상으로 형성된다. 센서 엘리먼트 홀더 30에는, 개구 32의 바닥면 31측의 주변부에 환상으로 형성된 환상 돌기 33이 형성되어 있다.
또한, 센서 엘리먼트 홀더 30의 바닥면 31의 주변부에는, 하우징 10의 센서 엘리먼트 홀더 수용부 15에 대향하는 평탄한 형상의 하우징 당접면 34이 형성되어 있다.
센서 엘리먼트 홀더 30의 상면에는, 주변부에 커넥터 케이스 70을 수용하는 평탄한 커넥터 케이스 수용면 38이, 중앙 부근에 회로 기판 40을 수용하는 회로 기판 수용부 39가 각각 형성되어 있다.
회로 기판 수용부 39에는 회로 기판 40이 접착제 등을 이용하여 고정되어 있다.
센서 엘리먼트 홀더 30의 하면 31에 형성된 환상 돌기 33에는 센서 엘리먼트 20의 헤더 21의 블레이드부 211의 상면이 당접되고, 예를 들면, 프로젝션 용접에 의해서 기밀하게 고정 부착된다.
회로 기판 40은, 절연성 프린트 배선 기판으로 이루어지고, 중앙에 센서 엘리먼트 20의 압력 검출 소자 22가 위치되는 개구 41이 형성되고, 상부에는 센서 엘리먼트로부터의 신호를 외부로 인출하는 리드 46이 형성되어 있다.
커넥터 케이스 70은, 터미널 80을 끼움 고정하는 수지제 케이스이며, 상부에 형성된 소켓부 71과, 소켓부 71의 아래쪽에 형성된 내부 공간 72와, 주위에 하방으로 돌출 형성된 주벽에 형성된 두꺼운 두께 형성부 74와, 그 두꺼운 두께 형성부의 외측 상방향에 형성된 코킹 수용부 75와, 주벽 하단의 평탄면 76과, 평탄면의 외주에 형성된 O링 수용부 77과, 터미널 80을 끼워 연통시키기 위한 터미널 삽입공 79를 가지고, 터미널 삽입공 79에는 하방향을 절곡(折曲: 꺽어 구부림)하고, 단부 81을 형성한 터미널 80이 하방향으로부터 삽입되어 고정되어 있다.
커넥터 케이스 70과 터미널 80은 몰딩에 의해 일체로 성형되어도 좋다.
터미널 80의 단부 81에는 개구 82가 형성되어 있으며, 회로 기판 40에 형성된 리드 46이 삽입되는 리드 수용용 피복 83이 고정 부착 되어 있다.
상기 커넥터 케이스 70은 그 형상을 변경하므로써, 다양한 각종 형상의 커넥터에 대응할 수 있다.
회로 기판 40은, 절연성 수지등으로 이루어지며, 모서리를 가지고 구성되고, 중앙부에 상기 센서 엘리먼트 20가 배치되는 개구 41을 가지며, 그 표면에는 미도시의 증폭 회로와 연산 회로를 구성하는 회로 소자등이 탑재되며, 압력 검출 소자 22로부터의 신호를 본딩 와이어 25를 통하여 상기 회로 소자에 입력한다.
또한, 회로 기판 40의 입출력단자에는 리드 46이 상방향으로 상승되는 형상으로 형성되어 있다.
리드 46은, 회로 기판 40에 형성된 입출력 단자(랜드부)와 터미널 80을 접속하는 도선이며, 신호선과 전원 공급선 및 접지선을 포함한다. 리드 46의 시작부는 회로 기판 40상에 형성된 미도시의 랜드부에 놓여져 있고, 솔더링 등에 의해 전기적으로 접속 고정되어 있다.
또한, 리드 46은 터미널 80의 단부 81에 형성된 리드 수용용 피복 83에 삽입되므로써 접속되고, 외부와 접속된다.
터미널 80은, 전원선과 접지선은 전기 회로로의 전력 공급에 사용되고, 접지선과 신호선은 센서 엘리먼트 20으로부터의 출력 신호를 외부로 인출하기 위해 사용된다.
O링 95a, 95b는 각각 O링 수용 홈 14와 O링 수용 홈 77에 삽입되며, 외부로부터의 물과 습기등이 커넥터 케이스 70의 내부 공간 72로 침입하는 것을 방지함과 동시에, 압력의 누출을 방지한다.
이하, 이들 구성 부품을 이용하여 압력 센서 1을 조립하는 순서를 설명한다.
우선, 센서 엘리먼트 20을 조립하는데, 이것은, 상부 다이 시트 24, 하부 다이 시트 23 및 헤더 21을 이용하여 상술한 바와 같이 구성된다.
다음으로, 센서 엘리먼트 20의 압력 검출 소자 22를 센서 엘리먼트 홀더 30의 개구 32에 삽입하여, 헤더 21의 블레이드부 211의 상면을 환상 돌기 33에 올려 놓고, 블레이드부 211의 이면으로부터 돌기 33과 대략 동형상의 환상 프로젝션 전극을 당접시켜 용접하여, 환상 돌기 33상에 블레이드부를 기밀하게 고정 부착한다.
이어서, 센서 엘리먼트 홀더 30의 회로 기판 수용부 39에 회로 기판 40을 접착제를 이용하여 고정한 후, 압력 검출 소자 22에 형성된 랜드부와 회로 기판 40에 형성된 랜드부를 본딩 와이어 25를 이용하여 접속한다.
그 후, O링 95a를 하우징 10의 O링수용부 14에 배치한 하우징 10의 내부 공간 18에, 상기 공정을 통하여 얻은 압력 센서 조립체를 삽입하고, 센서 엘리먼트 홀더 30의 하우징 당접면 34를 하우징 10의 센서 엘리먼트 홀더 수용부 15에 당접시킨다.
이어서, 리드 46의 선단을 커넥터 케이스 70에 고정된 터미널 80의 리드 수용용 피복 83에 삽입하도록 배치하고, 이 커넥터 케이스 70을 방수용 O링 95b를 개재하여 센서 엘리먼트 홀더 30의 커넥터 케이스 수용면 38상에 덮어씌운다.
그 후, 커넥터 케이스 70의 코킹 수용부 75측으로부터 하우징 10의 상승부 16의 상단의 얇은 두께 형성부 17을 코킹하여 하우징 20과 커넥터 케이스 70을 고정한다.
이상과 같은 공정을 통하여 압력 센서 1이 조립된다.
이와 같은 발명에 의하면, 센서 엘리먼트 20은, 헤더 21가 센서 엘리먼트 홀더 30에 용접되므로, 양자를 같은 재질 또는 용이하고 확실하게 용접할 수 있는 재질로하므로써, 상당히 견고하게 용접할 수 있으며, 하우징 10의 재질을 센서 엘리먼트20의 헤더 21의 재질과 다른 것으로 할 경우에도 이질 재질의 금속으로 용접할 필요가 없게 된다.
또한, 본발명에 의하면, 센서 엘리먼트 20의 헤더 21의 블레이드부 211의 상면을 센서 엘리먼트 홀더 30의 외측 하면 31에 형성된 환상 돌기 33상에 용착 고정하므로, 측정 압력은 헤더 21를 돌기 33측으로 밀어 압력을 가하는 방향으로 작용하고, 용접면을 분리시키는 힘으로 작용하지 않으므로, 기밀이 장기간 보존되어 수명이 긴 압력 센서를 제공할 수 있다.
또한, 제 2 도에 도시한 실시 형태에 있어서, 커넥터 케이스 70과 터미널 80을 몰딩에 의해 일체로 구성하고, 터미널 삽입공 79를 없애고, 홀더 30, 센서 엘리먼트 20 및 커넥터 70으로 이루어지는 내부 공간을 밀봉하므로써, 참조용 압력 공간으로서 이용할 수 있다. 이 참조용 압력 공간에 상기 헬륨 가스 등을 봉입하여 실드 게이지압 방식의 압력 센서로 구성할 수 있다. 게다가, 참조용 압력 공간으로부터 누출되는 헬륨 가스를 측정하므로써, 만약, 압력 센서에 기밀 누출이 발생된 경우에,기밀 누출을 확인할 수 있다.
또한, 터미널 80 부분을 제외한 커넥터 케이스 70의 내면 70′에 도금과 금속박(金屬箔)을 형성하므로써, 커넥터 케이스 70는 전자 실드부로서의 기능을 유지할 수 있게 된다.
이하, 본발명에 의한 압력 센서의 제 3 실시 형태에 대해, 제 3 ∼제 7 도를 이용하여 설명한다. 도 3 은 정면에서 본 압력 센서의 구성을 나타내는 종단면도이다
도 4 는 제 3 도의 우측 방향에서 본 압력 센서의 측면도로서, 커넥터 케이스를 제거함과 동시에 하우징의 상승부를 일부 절결하여 보인 것이다. 도 5 는, 본 실시 형태에 이용되는 터미널 홀더의 형상을 설명하는 도면으로, 제 4 도 및 제 5 도에 도시한 터미널 홀더를 상하면을 뒤집어 상방향으로부터 비스듬히 본 외관도이다.
제 6 및 도 7 은, 제 3 및 제 4 도에 도시한 압력 센서를 상방향으로부터 본 도면이며, 도 6 은, 제 3 도의 A-A선에서의 단면을 상방향에서 본 도면이며, 도 7 은 제 3 도의 B-B선에서의 단면을 상방향에서 본 도면이다.
제 3 실시 형태에 따른 압력 센서 1은, 제 1 도에 도시한 압력 센서 1과 비교하여 회로 기판을 1매로 한 점, 센서 엘리먼트를 보호 지지하는 센서 엘리먼트 홀더 30를 단순한 형태로 한 점, 압력 케이스 60상에 배치하는 터미널 홀더 180을 형성한 점에서 서로 다르다.
제 3 실시 형태에 따른 압력 센서 1은, 하우징 10과, 센서 엘리먼트 20과, 홀더 30과, 회로 기판 40과, 압력 케이스 60과, 커넥터 케이스 70과, 터미널 홀더 180으로 구성되어 있다.
상기 압력 센서 1은, 하우징 10과, 커넥터 케이스 70으로 이루어지는 용기내에, 센서 엘리먼트 20, 센서 엘리먼트 홀더 30 및 압력 케이스 60으로 이루어지는 압력 센서 본체가 수납되어 있다.
이와 같은 실시 형태에서는, 센서 엘리먼트 20과 센서 엘리먼트 홀더 30은, 제 2 실시 형태와 거의 동일하게 구성되어 있으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
제 2 실시 형태에 도시한 부분과 같은 부분은 제 2 도에 도시한 부호와 같은 부호로 나타낸다.
회로 기판 40은, 절연성 프린트 배선 기판으로 이루어지고, 중앙에 센서 엘리먼트 20의 압력 검출 소자 22가 위치되는 개구 41이 형성되고, 회로 기판의 표면에는 미도시의 증폭 회로와 연산 회로를 구성하는 회로 소자등이 탑재되며, 압력 검출 소자 22로부터 출력된 신호를 본딩 와이어 25를 통하여 이 회로 소자에 입력한다.
또한, 회로 기판 40에는, 전원 전압을 공급하거나 검출 신호를 외부로 인출하는 리드 46가 복수개, 예를 들면, 본 실시예에서는 3개 형성되어 있다.
이 리드 46은, 회로 기판 40에 형성된 입출력 단자(랜드부)와 터미널 80을 접속하는 도선이며, 신호선과 전원 공급선과 접지선을 포함하고 있다.
리드 46의 시작부는, 회로 기판 40상에 형성된 랜드부(미도시)에 탑재되며, 솔더링 등에 의해 전기적으로 접속 고정된다.
또한, 회로 기판 40에는 관통 콘덴서에 병렬로 접속된 바이 패스용 콘덴서(미도시)가 탑재되며, 이 바이 패스용 콘덴서에 접속되는 리드 48이 형성되어 있다.
즉, 제 1 도에 도시한 제 1 실시 형태에 있어, 터미널 80은 각각 통형상의 유전체 47의 내외 표면에 형성된 전극으로 이루어지는 관통 콘덴서를 매개하여 설치되어 있으며, 외부로부터의 전자 노이즈는 이 관통 콘덴서를 매개하여 설치되어 있다.
제 3 실시 형태에 있어서는, 이와 같은 관통 콘덴서를 이용하더라도 제거되지 않는 전자 노이즈를 제거하기 위해, 터미널 80에 접속된 관통 콘덴서에 각각 병렬로 바이 패스용 콘덴서를 접속하고, 그 바이 패스용 콘덴서의 타단을 공통으로 접속하여 리드 48을 매개하여 압력 용기 60에 접속했다.
압력 케이스 60은, 예를 들면, 스테인 레스 스틸로 형성되고, 내부 공간에 배치된센서 엘리먼트 20을 덮어 외부 노이즈로부터 보호하는 전자 실드부로서의 기능과, 참조용 압력 공간이 되는 기밀한 내부 공간을 형성하는 부재로서의 역할을 가진다.
또한, 압력 케이스 60은, 원판형상의 천장부 61과, 그 주변으로부터 하방으로 돌출 형성되는 주벽 62와, 주벽 62의 선단부를 외측으로 절곡하고, 하면에 홀더 30의 수용면 35에 용접되는 환상 돌기 631이 형성되는 블레이드부 63과, 리드 인출부를 구성하는 관통 콘덴서가 삽입되는 개구 65, 본 실시 형태에서 새로이 채용된 바이 패스 콘덴서로부터의 리드 48의 선단이 삽입되어 연통되는 개구 67을 가지고 있다. 이와 같은 모자 형상의 압력 케이스 60에는 내부 공간 66이 형성된다.
압력 케이스 60의 블레이드부 63의 하면에 형성된 환상 돌기 631은, 센서 엘리먼트 홀더 30의 수용면 35에 당접되고, 환상 돌기의 상방으로부터 환상 돌기와 대략 동형상의 프로젝션 전극을 당접시켜 용접하므로써 기밀하게 용접되어 진다.
회로 기판 40에 형성된 리드 46의 선단은, 압력 케이스 60의 개구에 삽입 고정된 관통 콘덴서를 형성하는 통형상의 유전체 47의 관통공을 통하여 압력 케이스 60의 외부로 인출된다. 리드 46이 통과된 유전체 47의 관통공은 솔더링용 납 91에 의해서 밀봉된다.
커넥터 케이스 70은, 터미널 80을 끼움 고정하는 수지제 케이스이며, 상부에 형성된 소켓부 71과, 소켓부 71의 아래쪽에 형성된 내부 공간 72와, 하방으로 돌출 형성된 주벽 73과, 주벽 73의 하방에 형성된 두꺼운 두께 형성부 74와, 그 두꺼운 두께 형성부의 외측 상방향에 형성된 코킹 수용부 75와, 주벽 하단의 평탄면 76과,
두꺼운 두께 형성부 74의 외주에 형성된 환상의 링으로 이루어지는 O링 수용부 77′와, 소켓부 71의 하방에 형성된 터미널 80을 삽입 연통하기 위한 터미널 삽입공 79를 가지고 형성된다.
상기 커넥터 70은 그 형상을 변경하므로써, 다양한 서로 다른 형상의 커넥터에 대응할 수 있다.
또한, 제 3 도에 도시한 실시 형태에서는, 압력 케이스 60의 블레이드부에 환상 돌기 631이 형성되는 경우에 대해 도시했으나, 본발명은 이에 한정되지 않고, 홀더 30의 압력 케이스의 블레이드부에 대항하는 수용면 35에 환상 돌기를 형성하고, 압력 케이스 60의 블레이드부 63의 하면과 프로젝션 용접하여 기밀을 유지해도 좋음은 물론이다.
제 3 도 및 제 4 도에 도시한 바와 같이, 압력 케이스 60으로부터 인출된 리드 46은 그 중간 정도에서 절곡된 그 선단이 터미널 홀더 181에 고정된 터미널의 단부 81에 형성된 절결 811에 삽입되어 솔더링용 납 91에 의해 접속 고정된다.
터미널 80은 전원선과 접지선은 전기 회로로의 전력 공급에 사용되며, 접지선과 신호선은 센서 엘리먼트 20으로부터의 출력 신호를 외부로 인출하기 위해 사용된다.
제 3 도 ∼제 7 도를 이용하여, 이 실시 형태에 이용되는 터미널 홀더 180의 구조를 설명한다. 터미널 홀더 180는 절연성 수지를 성형하여 만들어 진다. 터미널 홀더 180은 상부에 형성된 평탄한 O링 수용부 181과, 본체부 182와, 다리 183과, 리드 안내홈 184와, 관통 콘덴서 릴리프용 절결 185를 가지며, 본체부에는 3개의 터미널 80이 몰드되어 있다. 터미널 80은 반대 방향으로 각각 90°씩 절곡된 크램프 형상으로 되어 있다. 터미널 80의 리드측 단부 81는 선단에 절결 811이 형성되어 2지(二肢)형상으로 되어 있다.
터미널 홀더 180의 상하를 뒤집어서 도시한 제 5 도에서 알 수 있는 바와 같이, 리드 안내 홈 184는, 압력 케이스 60의 천장 61에 접하는 측의 폭이 넓고, 터미널 단부 81측의 폭이 좁게 형성되어 있다. 리드 안내 홈 184에 제 3 도에 도시한 바와 같이 절곡된 리드 46을 위치시켜서 터미널 홀더 180을 압력 케이스의 천장에 내리므로써, 절곡된 리드 46의 선단이 터미널의 단부 81의 2지 부분 811에 용이하게 안내된다.
이와 같은 상태에서, 리드 46과 터미널의 단부 81를 솔더링한다.
O링 95a, 95b는 각각 O링 수용 홈 14와 O링 수용 홈 77′에 삽입되어 밀봉구조를 형성하고, 외부로부터의 물과 습기등이 커넥터 케이스 70의 내부 공간 72로 침입하는 것을 방지한다.
또한, O링 95c는 터미널 홀더 180의 O링 수용부 181상에 놓여지며, 커넥터 케이스 70의 각벽에 형성된 홈부에 삽입되어 밀봉 구조를 형성하고, 외부로부터의 물과 습기등이 터미널층 관통용 관통공 79를 통하여 커넥터 케이스 70의 내부 공간 72로 침입하는 것을 방지함과 동시에 압력의 누출을 방지한다.
이들 구성 부품을 이용하여 압력 센서 1을 조립하는 순서를 설명한다.
센서 엘리먼트 20의 조립 및 센서 엘리먼트 홀더 30와의 고정 부착, 회로 기판 40 의 설치등은 제 2 실시예와 마찬가지이다.
압력 케이스 60의 관통 콘덴서용 개구 65에 솔더링한 관통 콘덴서의 관통공에, 회로 기판 40에 형성한 리드 46을 바이 패스 콘덴서용 개구 67에 회로 기판에 위치정합시켜 삽입 관통하고, 압력 케이스 60의 블레이드부 63에 형성된 환상 돌기 631과 센서 엘리먼트 홀더 30의 압력 케이스 수용면(용접면) 35를 당접시킨 후, 관통 콘덴서의 관통공에 솔더링용 납 91을 유입시켜 압력 케이스 60의 개구를 막는다.
이 때, 내부 공간의 압력을 진공 또는 감압 분위기로 하므로써, 용융한 솔더링용 납 91은 관통공의 내부까지 확실히 충진된다.
그 후, 압력 케이스 60의 블레이드부 63에 형성된 환상 돌기 631과 대략 같은 형상의 프로젝션 전극을 블레이드부 상면으로부터 당접시켜 통전하여, 예를 들면, 헬륨 가스 분위기내에서 블레이드부 63과 용접면 35를 프로젝션 용접한다.
관통 콘덴서의 관통공과 개구 67의 봉지 공정과, 압력 케이스 60와 센서 엘리먼트 홀더 30의 용접 공정은 상기와 역순으로 수행해도 좋다.
이와 같이 하므로써, 압력 케이스 60의 블레이드부 63과 센서 엘리먼트 홀더 30의 압력 케이스 수용면 35를 용이하고 견고하게 용접할 수 있으며, 내부 공간 66이 기밀한 참조용 압력 공간으로 되어진 압력 센서 본체가 조립된다.
이와 같이 조립된 압력 센서 본체를 센서 엘리먼트 홀더 30의 하우징 당접면 34가 하우징 10의 센서 엘리먼트 홀더 수용면 15에 당접되도록 내부 공간 18에 삽입 배치한다. 하우징 10의 O링용 홈 14에는 O링 95a가 삽입되어 있다.
이어서, 압력 케이스 60상에 돌출된 리드 46 의 중간부 정도에서 꺽어 구부려, 그 위에 터미널 홀더를 올려 놓는다. 이와 같이 절곡된 리드 60은, 리드 안내용 홈 184에 안내되어서, 선단이 터미널 80의 단부 81의 2지 811내에 안내된다. 압력 케이스 60의 천장 61상에 터미널 홀더 180을 올려 놓은 후, 리드 46의 선단을 터미널80의 단부에 솔더링하여 리드 46과 터미널 80을 접속한다.
이어서, 홈 77′에 방수용 O링 95b를 개재시킨 커넥터 케이스 70의 관통공 79에, O링 수용부 181상에 O링 95c를 끼운 터미널 홀더 180의 터미널 80의 선단을 삽입 연통하여 압력 센서 본체상에 덮어씌우고, 커넥터 케이스 70의 하부 평탄면 76을 압력 케이스 60의 블레이드부 63상에 올려 놓아, 커넥터 케이스 70의 코킹 수용부 75측으로 하우징 10의 상승부 16의 상단의 얇은 두께 형성부 17을 코킹하여 하우징 10과 커넥터 70을 고정한다.
이상과 같은 공정을 통하여 제 3 실시 형태에 따른 압력 센서 1이 조립된다.
이와 같은 실시 형태에 의하면, 센서 엘리먼트 20의 헤더 21과 센서 엘리먼트 홀더 30을 같은 재료로 구성하면, 양자를 용이하고 견고하게 용접하여 압력 센서 본체를 구성할 수 있으며, 헤더 21과의 용접시 상호 성질을 고려하지 할 필요 없이 하우징 10의 재질을 자유로이 선택할 수 있다.
또한, 본발명에 의하면, 센서 엘리먼트 20의 헤더 21의 블레이드부 211의 상면을 센서 엘리먼트 홀더 30의 외측 하면 31에 형성된 환상 돌기 33상이 용착 고정하므로, 측정 압력은 헤더 21을 돌기 33측으로 밀어 압력을 가하는 방향으로 작용하고, 용접면을 분리시키는 힘으로 작용하지 않으므로, 기밀이 장기간 유지되며 수명이 긴 압력 센서를 제공할 수 있다.
또한, 이와 같은 실시 형태에 의하면, 압력 센서 본체내에 형성된 전기 회로부분을 압력 케이스 60과 홀더 30로 완전히 전자적으로 차폐함과 동시에, 리드선 46과 압력 케이스 60 사이에 관통 콘덴서를 개재시키므로, 전원 노이즈와 외부로부터의 전자 노이즈를 하우징 10으로 방출하여 전기 회로부에 입력되지 않는 구조로 할 수 있으며, 노이즈에 따른 오동작을 방지할 수 있다.
또한, 이와 같은 본발명의 실시 형태에 있어서는, 관통 콘덴서에 병렬로 바이 패스용 콘덴서를 접속하고, 압력 케이스를 통하여 전자 노이즈를 접지하도록 했으므로, 전자 노이즈를 보다 확실히 제거할 수 있다.
이와 같은 실시 형태에서는 터미널 80의 형상을 두군데에서 반대 방향으로 절곡한 크랭크 형상으로 했으나, 터미널 80을 L 자형으로 절곡함과 동시에, 타단 81에 형성된 절결을 대신하여 개구를 형성하여, 리드 46의 선단을 한층 상방으로 절곡하여 이 개구에 삽입하도록 구성해도 좋다.
이와 같이 하므로써, 터미널 홀더를 용이하게 설치할 수 있다.
이하 본발명에 따른 압력 센서의 제 4 실시 형태에 대해, 제 8 도 및 제 9 도를 이용하여, 설명한다. 도 8 은 정면에서 본 압력 센서의 구성을 도시한 종단면도이다 . 도 9 는 제 8 도의 우측 방향에서 본 압력 센서의 측면도로서, 커넥터를 제거함과 동시에 하우징의 상승부의 일부를 절결하여 도시한 것 이다.
이와 같은 제 4 실시 형태에 따른 압력 센서는, 제 3 실시 형태의 압력 센서와 비교하여 터미널 홀더 180의 형상이 다르다는 점에서만 상위하며, 그 외의 점에서는 거의 같은 구성을 가지고 있다. 따라서, 터미널 홀더 180 이외의 구성의 설명은 생략한다.
이와 같은 실시 형태에 따른 압력 센서 1에 이용되는 터미널 홀더 180은 제 3 실시 형태에 이용된 터미널 홀더 180의 리드 안내 홈 184를 대신하여 리드 안내용 관통공 186으로 한 점, 및 터미널 80의 단부 81의 2지부 811을 대신하여 개구 82로 한점에서 서로 다르다.
터미널 홀더 180의 리드 안내용 관통공 82는, 관통 콘덴서측의 지름이 크고 터미널 80의 타단 81측의 지름이 작도록 형성되어 있다. 터미널80의 타단 81측의 개구는 타단 81에 형성된 개구 82와 일치하도록 배치되어 있다.
이하, 이와 같은 터미널 홀더를 이용하여 압력 센서 1을 조립하는 순서를 설명한다.
압력 센서 본체의 조립 및 압력 센서 본체를 하우징으로 조립하는 과정은 제 3 실시 형태와 마찬가지로 수행된다.
압력 케이스 60 상에 돌출된 리드 46의 중간부 정도를 지그를 이용하여 제 8 도에 도시한 바와 같이 절곡하고 리드 46의 선단이 리드 안내용 관통공 186에 삽입되도록 터미널 홀더 180을 도면의 우방향으로부터 좌방향으로 이동시킨다. 리드 46의 선단은 리드 안내용 관통공 186에 안내되어 터미널 타단 91측에 돌출되고, 개구 82에 삽입된다. 이와 같은 상태에서 리드 46과 터미널 80을 솔더링용 납 91에 의해 고정한다.
이하, 제 3 실시 형태와 마찬가지로 압력 센서를 조립한다.
이와 같은 실시 형태에 의하면, 제 3 실시 형태와 비교하여, 센서 본체에 터미널 홀더를 부착하는 작업이 간략화된다.
본발명에 있어, 센서 엘리먼트 홀더 30의 형상은, 복수의 회로 기판을 보호 지지할 수 있도록 한 제 1 실시 형태에 개시한 바와 같은 단부를 가지는 것이거나, 1매의회로 기판을 보호 지지 하도록 한 제 2∼제 4 실시 형태에 개시된 바와 같은 대략 평탄한 형상을 가지는 것이어도, 최초에 의도한 목적을 달성할 수 있다.
또한, 제 3, 제 4 실시 형태에 있어서는, 터미널 홀더 180의 위치 결정을 위해 터미널 홀더 180의 바닥면의 소정 위치에 돌기 또는 홈을 형성하고, 압력 케이스 60의 천장부 61의 소정 위치에 상기 돌기 또는 홈에 대응하는 홈 또는 돌기를 형성하여, 양자를 끼움 결합하여 위치 맞춤을 할 수 있다.
제 3 실시 형태에서는, 3개의 관통 콘덴서를 직선상에 배치했으나, 원주상에 배치할 수도 있다.
이상의 실시 형태에 개시된 기술적 수단을 상호 조합시킨 압력 센서를 구성할 수 도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본발명은, 기밀성이 높고 신뢰성을 가지는 압력 케이스내를 진공으로 한 절대압 압력 센서 또는 소정 가스압으로 한 실드 게이지압 압력 센서를 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어지는 센서 엘리먼트에 의해 압력을 검출하는 압력 센서에 있어서,
    상기 엘리먼트는 그 부착부에 헤더를 이용하여 홀더에 기밀하게 고착됨과 동시에, 상기 홀더는 상기 센서 엘리먼트를 덮어 참조용 압력 공간을 형성하는 전자 실드 작용을 가지는 압력 케이스에 기밀하게 고착되어 있으며,
    상기 홀더는 압력 도입공을 가지는 하우징에 보호 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  2. 압력 도입공을 가지는 하우징과, 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어지는 센서 엘리먼트와, 상기 센서 엘리먼트를 고정 부착하는 홀더와, 천장부를 가지는 압력 케이스를 가지며, 센서 엘리먼트와 홀더와 압력 케이스를 기밀하게 용접하여 참조용 압력 공간을 형성한 압력 센서에 있어서,
    상기 센서 엘리먼트는 상기 반도체 소자와 유리제의 상부 다이 시트와 실리콘제의 하부 다이 시트와 금속성의 헤더를 적층하여 구성되며,
    상기 홀더는, 중앙부에 형성된 개구와, 하면에서 상기 개구의 주위에 위치하는 환상 돌기와, 홀더 주위에 형성된 상승부의 정상면에 형성된 평탄면을 가지며,
    상기 압력 케이스는, 천장부의 주변으로부터 하방향으로 돌출 형성된 주벽의 하단이 외측으로 절곡된 블레이드부를 가지고,
    상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더의 환상 돌기에 용접하여 기밀하게 용착 고정함과 동시에, 상기 압력 케이스 주벽의 하단과 홀더의 정상면을 용접하여 기밀하게 용착 고정한 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  3. 압력 도입공을 가지는 금속제의 하우징과, 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어지는 센서 엘리먼트와, 상기 센서 엘리먼트를 기밀하게 고정하는 홀더/와, 천장부를 가지는 금속제의 압력 케이스를 가지며, 센서 엘리먼트와 홀더와 압력 케이스를 기밀하게 용접하여 참조용 압력 공간을 형성한 압력 센서에 있어서,
    상기 센서 엘리먼트는 상기 반도체 소자와 유리제의 상부 다이 시트와 실리콘제의 하부 다이 시트와 금속성의 헤더를 적층하여 구성되며,
    상기 홀더는, 내부 공간과, 중앙부에 형성된 개구와, 하면에서 상기 개구의 주위에 위치하는 환상 돌기와, 홀더 주위에 형성되는 상승부의 정상면에 형성된 평탄면을 가지며,
    상기 압력 케이스는, 천장부의 주변으로부터 하방향으로 돌출 형성된 주벽의 하단이 외측으로 절곡된 블레이드부를 가지고,
    상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더의 환상 돌기에 용접하여 기밀하게 용착 고정함과 동시에,
    상기 압력 케이스 주벽의 하단에 형성된 블레이드부와 홀더의 정상면을 용접하여 기밀하게 용착 고정한 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  4. 제 1 항 ∼제 3 항중의 어느 항에 있어서, 상기 압력 케이스는, 관통 콘덴서를 기밀하게 형성함과 동시에, 그 관통 콘덴서는, 상기 센서 엘리먼트로부터의 출력을 소정의 외부 터미널에 유도하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 관통 콘덴서는, 상기 참조용 압력 공간내에 배치되어 상기 센서 엘리먼트로부터의 출력을 PWM 신호로 변환하는 회로 기판에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  6. 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어지는 센서 엘리먼트와, 상기 센서 엘리먼트에 압력을 도입하는 하우징과, 상기 센서 엘리먼트를 보호 지지하는 홀더로 이루어지며, 상기 홀더는, 상기 센서 엘리먼트를 기밀하게 보호 지지함과 동시에, 상기 하우징에 보호 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 샌서.
  7. 압력 검출 소자와 다이 시트와 헤더로 이루어지는 센서 엘리먼트와,
    그 센서 엘리먼트를 지지하는 홀더를 가지는 압력 센서에 있어서,
    상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더에 용접하여 기밀하게 고정 부착하고, 그 홀더는 압력 도입공을 가지는 하우징에 보호 지지되어 있는 것을 특징하는 압력 센서.
  8. 압력 도입공을 가진는 하우징과, 압력 검출 소자를 가지는 센서 엘리먼트와, 그 센서 엘리먼트를 보호 지지하는 홀더를 가지는 압력 센서에 있어서,
    상기 센서 엘리먼트는 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자와 유리제의 상부 다이 시트와 실리콘제의 하부 다이 시트와 금속제의 헤더를 적층하여 구성되며,
    상기 홀더는 중앙부에 형성된 개구와, 하면에서 상기 개구의 주위에 위치하는 환상 돌기를 가지고,
    상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더의 환상 돌기에 용접하여 기밀하게 용착 고정한 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  9. 압력 검출 소자와 다이 시트와 헤더로 이루어지는 센서 엘리먼트와,
    그 센서 엘리먼트를 지지하는 홀더를 가지는 압력 센서에 있어서,
    상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더에 용접하여 기밀하게 고정 부착하고, 그 홀더는 상기 센서 엘리먼트를 덮어 참조용 압력 공간을 형성하는 전자 실드 작용을 가지는 압력 케이스에 용접되어 기밀하게 고정 부착됨과 동시에, 압력 도입공을 가지는 하우징에 보호 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 참조용 압력 공간에 소정기체를 봉입한 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  11. 압력 도입공을 가지는 하우징과, 반도체 소자로 이루어지는 압력 검출 소자를 가지는 센서 엘리먼트와, 그 센서 엘리먼트를 고정하는 홀더와, 천장부를 가지는 압력케이스를 가지며, 센서 엘리먼트와 홀더 및 압력 케이스를 기밀하게 용접하여 참조용 압력 공간을 형성한 압력 센서에 있어서,
    상기 센서 엘리먼트는 상기 반도체 소자와 유리제의 상부 다이 시트와 실리콘제의 하부 다이 시트와 금속성의 헤더를 적층하여 구성되며,
    상기 홀더는, 중앙부에 형성된 개구와, 하면에서 상기 개구의 주위에 위치하는 환상 돌기와, 상면에 형성된 평탄면을 가지며,
    상기 압력 케이스는, 천장부의 주변으로부터 하방향으로 돌출 형성된 주벽의 하단이 외측으로 절곡됨과 동시에, 상기 홀더에 대향하는 면에 환상 돌기를 형성한 블레이드부를 가지고,
    상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더의 환상 돌기에 용접하여 기밀하게 용착 고정함과 동시에,
    상기 압력 케이스의 블레이드부에 형성된 환상 돌기와 상기 홀더의 평탄면을 용접하여 기밀하게 용착 고정한 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  12. 압력 도입공을 가지는 하우징과, 반도체 소자로 이루어지는 압력 검출 소자를 가지는 센서 엘리먼트와, 그 센서 엘리먼트를 지지하는 홀더와, 천장부를 가지는 압력 케이스를 가지며, 센서 엘리먼트와 홀더 및 압력 케이스를 기밀하게 용접하여 참조용 압력 공간을 형성한 압력 센서에 있어서,
    상기 센서 엘리먼트는, 상기 반도체 소자와 유리제의 상부 다이 시트와 실리콘제의 하부 다이 시트와 금속제의 헤더를 적층하여 구성되며,
    상기 홀더는, 중앙부에 형성된 개구와, 하면에서 상기 개구의 주위에 위치하는 환상 돌기와, 압력 케이스에 대향하는 부분에 위치하는 환상 돌기를 가지고,
    상기 압력 케이스는, 천장부의 주변으로부터 하방향으로 돌출 형성된 주벽의 하단이 외측으로 절곡된 블레이드부를 가지고,
    상기 센서 엘리먼트의 헤더를 상기 홀더의 하면에 위치하는 환상 돌기에 용접하여 기밀하게 용착 고정함과 동시에,
    상기 압력 케이스의 블레이드와 홀더의 압력 케이스에 대향하는 부분에 위치하는 환상 돌기를 용접하여 기밀하게 용착 고정한 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  13. 제 9 항∼제 12항중 어느 항에 있어서, 상기 압력 케이스에, 통상의 유전체의 내외의 표면에 전극을 형성한 관통 콘덴서를 기밀하게 형성함과 동시에, 상기 센서 엘리먼트로부터의 출력을 관통 콘덴서를 관통하여 소정의 외부 터미널로 유도하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 관통 콘덴서에 병렬로 바이 패스용 콘덴서를 접속하고, 바이 패스용 콘덴서의 타방단을 상기 압력 케이스에 접속한 것을 특징으로 하는 압력 센서.
KR1019990005842A 1998-04-09 1999-02-22 압력센서 KR19990082707A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9786198 1998-04-09
JP97861/1998 1998-04-09
JP10277629A JPH11351990A (ja) 1998-04-09 1998-09-30 圧力センサ
JP277629/1998 1998-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990082707A true KR19990082707A (ko) 1999-11-25

Family

ID=26438997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990005842A KR19990082707A (ko) 1998-04-09 1999-02-22 압력센서

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6176137B1 (ko)
EP (1) EP0949494A3 (ko)
JP (1) JPH11351990A (ko)
KR (1) KR19990082707A (ko)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133345A (ja) * 1999-11-02 2001-05-18 Fuji Koki Corp 圧力センサ
JP3751505B2 (ja) * 2000-06-07 2006-03-01 株式会社テージーケー 可変容量圧縮機用制御弁の真空室形成方法
JP4356238B2 (ja) * 2000-12-25 2009-11-04 株式会社デンソー 圧力センサ
US6484589B1 (en) * 2001-05-30 2002-11-26 Senx Technology Piezoelectric transducer assemblies and methods for their use
JP3995513B2 (ja) 2001-06-19 2007-10-24 株式会社デンソー 圧力検出機能を有する膨張弁
JP4027655B2 (ja) 2001-12-10 2007-12-26 株式会社不二工機 圧力センサ装置
JP3873792B2 (ja) * 2002-03-29 2007-01-24 株式会社デンソー 圧力センサ
JP3824964B2 (ja) * 2002-05-17 2006-09-20 長野計器株式会社 絶対圧型圧力センサ
DE10228000A1 (de) 2002-06-22 2004-01-08 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Druckmessung
US7212096B2 (en) * 2003-01-09 2007-05-01 Kulite Semiconductor Products, Inc. Pressure sensor header having an integrated isolation diaphragm
US7093495B2 (en) * 2003-07-28 2006-08-22 Cts Corporation Pressure sensor
JP2005055313A (ja) * 2003-08-05 2005-03-03 Mitsubishi Electric Corp 半導体圧力センサ装置
JP2005106796A (ja) * 2003-08-05 2005-04-21 Fuji Koki Corp 圧力センサ
JP4774678B2 (ja) * 2003-08-29 2011-09-14 富士電機株式会社 圧力センサ装置
US6997059B2 (en) * 2003-10-07 2006-02-14 Cts Corporation Pressure sensor
US7240558B2 (en) * 2003-11-19 2007-07-10 Cts Corporation Pressure sensor
US20050103110A1 (en) * 2003-11-19 2005-05-19 Cts Corporation Integrated pressure and temperature sensor
DE10357353B4 (de) * 2003-12-09 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Testen von wenigstens einem Drucksensor
JP4014006B2 (ja) * 2004-06-17 2007-11-28 株式会社山武 圧力センサ
JP4839648B2 (ja) * 2005-03-23 2011-12-21 富士電機株式会社 圧力センサ装置
US7100455B2 (en) * 2004-08-27 2006-09-05 Dresser-Nagano, Inc. System and method for pressure measurement
US7252009B2 (en) * 2004-08-27 2007-08-07 Ashcroft-Nagano, Inc. System and method for pressure measurement
DE102006008752B4 (de) * 2006-02-24 2012-11-29 Smiths Medical Deutschland Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Komponente einer Fluiddruckmesseinheit, Verfahren zum Herstellen einer Fluiddruckmesseinheit, Komponente zum Einsatz in einer Fluiddruckmesseinheit sowie Fluiddruckmesseinheit
US7275444B1 (en) * 2006-07-13 2007-10-02 Kulite Semiconductor Products, Inc. Pressure transducer apparatus adapted to measure engine pressure parameters
US7331241B1 (en) * 2006-08-22 2008-02-19 Kulite Semiconductor Products, Inc. Low cost pressure sensor for measuring oxygen pressure
JP2008095959A (ja) * 2006-10-09 2008-04-24 Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg 軸方向の２つの圧力チャンバに対するシール機能を有する軸ユニットおよび軸ユニットを備えた動力伝達装置
US8643127B2 (en) 2008-08-21 2014-02-04 S3C, Inc. Sensor device packaging
US7775119B1 (en) 2009-03-03 2010-08-17 S3C, Inc. Media-compatible electrically isolated pressure sensor for high temperature applications
JP5173916B2 (ja) * 2009-04-09 2013-04-03 長野計器株式会社 流体圧力測定装置
US8934263B2 (en) * 2011-08-01 2015-01-13 Honeywell International Inc. Protective cover for pressure sensor assemblies
TW201331564A (zh) * 2012-01-20 2013-08-01 sen-mu Gao 以空氣壓力感測元件感測液體壓力之結構
DE102012201416A1 (de) * 2012-02-01 2013-08-01 Robert Bosch Gmbh Sensorsystem und Verfahren zum Herstellen eines Sensorsystems
JP5761113B2 (ja) 2012-04-25 2015-08-12 日本精機株式会社 圧力検出装置及びその生産方法
JP5761126B2 (ja) * 2012-05-31 2015-08-12 日本精機株式会社 圧力検出装置
US9279406B2 (en) 2012-06-22 2016-03-08 Illinois Tool Works, Inc. System and method for analyzing carbon build up in an engine
TWI633289B (zh) * 2013-03-13 2018-08-21 不二工機股份有限公司 壓力感測器
CN107530006A (zh) * 2015-04-17 2018-01-02 太阳诱电株式会社 振动波形传感器和波形分析装置
US11153985B2 (en) * 2017-06-29 2021-10-19 Rosemount Inc. Modular hybrid circuit packaging
FR3075358B1 (fr) * 2017-12-14 2020-10-09 Coutier Moulage Gen Ind Dispositif de mesure d'un parametre physique d'un fluide d'un circuit de vehicule automobile
WO2019240945A1 (en) * 2018-06-12 2019-12-19 Dwyer Instruments, Inc. Electrostatic discharge resistantpressure sensor
DE102019119426A1 (de) * 2019-07-17 2021-01-21 Endress+Hauser SE+Co. KG Feldgerät der Automatisierungstechnik
KR102529671B1 (ko) * 2020-10-14 2023-05-08 주식회사 현대케피코 센서 엘리먼트

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1248087A (en) * 1969-02-28 1971-09-29 Ferranti Ltd Improvements relating to pressure gauges
NL7415668A (nl) 1974-12-02 1976-06-04 Philips Nv Drukopnemer.
US4129042A (en) 1977-11-18 1978-12-12 Signetics Corporation Semiconductor transducer packaged assembly
JP2656566B2 (ja) * 1988-08-31 1997-09-24 株式会社日立製作所 半導体圧力変換装置
US4939497A (en) * 1989-04-18 1990-07-03 Nippon Soken, Inc. Pressure sensor
JP2503290B2 (ja) 1990-05-21 1996-06-05 株式会社日立製作所 半導体圧力・差圧測定ダイヤフラム
US5186055A (en) * 1991-06-03 1993-02-16 Eaton Corporation Hermetic mounting system for a pressure transducer
US5315877A (en) * 1993-02-19 1994-05-31 Kavlico Corporation Low cost versatile pressure transducer
JP3067001B2 (ja) 1993-03-25 2000-07-17 三菱電機株式会社 圧力センサ
JP3034740B2 (ja) 1993-11-30 2000-04-17 三菱電機株式会社 コネクタ一体型センサ
FR2738340B1 (fr) 1995-08-28 1997-11-21 Europ Propulsion Architecture d'integration d'un element sensible dans un capteur de pression

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11351990A (ja) 1999-12-24
EP0949494A3 (en) 2000-05-03
EP0949494A2 (en) 1999-10-13
US6176137B1 (en) 2001-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19990082707A (ko) 압력센서
KR100590275B1 (ko) 압력 센서
RU2324158C2 (ru) Устройство для измерения давления
KR20010029531A (ko) 내연기관의 흡입관의 압력 및 온도 검측장치와 이 장치의 제조방법
US7363819B2 (en) High-pressure sensor housing which is simplified by means of a connection element (also emc)
KR20050018590A (ko) 압력 센서
US11402274B2 (en) Temperature sensor device
JPH11295174A (ja) 圧力センサ
JP4027655B2 (ja) 圧力センサ装置
JP2003287472A (ja) 圧力センサ
JP5050392B2 (ja) 圧力センサ
WO2017138647A1 (ja) 圧力検出装置とその製造方法
JP4863571B2 (ja) 圧力センサ
US11293825B2 (en) Pressure sensor with improved sealing
JP4622666B2 (ja) 電子装置
JP3722191B2 (ja) 半導体圧力センサ
JP2000105163A (ja) 圧力センサ
JP2006208087A (ja) 圧力センサ
CN113788451B (zh) 一种复合量程压力传感***的封装方法
JPH1130560A (ja) 圧力センサ
JP3620184B2 (ja) 圧力センサ
JPH11211600A (ja) 圧力センサ
JP2000028459A (ja) 圧力センサ
JPH11351989A (ja) 圧力センサ
KR19980086842A (ko) 압력 센서

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application